Pembuatan Asam Karboksilat

Pembuatan Asam Karbosilat dan Turunannya

Asam karboksilat cukup banyak diperoleh secara alami. Dalam kehidupan sehari-hari kita cukup akrab dengan asam cuka atau asam asetat sebagai penyedap makanan. Berbagai ester dihasilkan oleh buah-buahan.

selengkapnya di http://www.ziddu.com/download/21173498/MAKALAHpembuatanasamkarboksilatdanturunananya2.docx.html

[Type the document subtitle]

[Type the document title]

 

KELOMPOK    : 2

NAMA     : AGUSTINA P (4112131002)

     JULIA MARDHIYA (4111131008)

     RAHMADINA (4111131019)

     RAHMI (4112131012)

     SAUT H SIREGAR (4111131022)

MATA KULIAH    : BIOKIMIA 1

JURUSAN    : KIMIA

PROGRAM         : PENDIDIKAN KIMIA

 

 

 

 

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MEDAN

2012

KATA PENGANTAR

 

 

Bismillaahirrahmaanirrahiim
Assalaamu'alaikum warahmatullaahi wabarakaatuh
    Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah dengan judul "Karbohidrat"
ini dapat diselesaikan. Sholawat dan salam kepada Rasulullah Muhammad SAW.
Penulisan ini dimaksudkan untuk memenuhi tugas Mata kuliah Biokimia 1. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah ikut membantu dalam penyelesaian makalah ini, terutama dosen pembimbing kami. Semoga Allah SWT membalasnya dengan yang lebih baik.

Penulis menyadari bahwa penulisan tulisan ini masih jauh dari sempurna, mengingat keterbatasan kemampuan, pengalaman serta referensi yang penulis miliki. Oleh karena itu, kami harapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun sehingga dapat menyempurnakan makalah ini.
Wassalamu'alaikum warahmatullaahi wabarakaatuh

   
 
                                

                                                                        Medan, 15 September 2012    

                             

Penulis

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR ISI

 

KATA PENGANTAR    i
DAFTAR ISI    ii
PENDAHULUAN    1

1. Susunan Kimia Karbohidrat    1
2. Struktur Karbohidrat    1
   1. Rumus Fischer    1
   2. Rumus Hawort    3
3. Klasifikasi Karbohidarat    5
   1. Monosakarida    5
   2. Oligosakarida    9
   3. Polisakarida    11
4. Derivat Karbohidrat    12
5. Identifikasi Karbohidarat    13
   1. Uji Pembentukan Warna pada Karbohidrat    13
   2. Uji Reaksi terhadap Gugus Karbonil    16
6. Daftar Pustaka    21

 

KARBOHIDRAT

PENDAHULUAN
Karbohidrat memegang peranan penting dalam alam karena merupakan sumber energi utama bagi manusia dan hewan yang harganya relatif murah. Semua karbohidrat berasal dari tumbuh-tumbuhan. Melalui fotosintesis, klorofil tanaman dengan bantuan sinar matahari mampu membentuk karbohidrat dari karbondioksida (CO₂) berasal dari udara dan air (H₂O) dari tanah. Karbohidrat yang dihasilkan adalah karbohidrat sederhana glukosa. Di samping itu dihasilkan oksigen (O₂) yang lepas di udara.

         Sinar matahari

 

 

klorofil

6 CO₂ + 6 H₂O             C₆H₁₂O₆ + 6 O₂

                 karbohidrat

Produk yang dihasilkan terutama dalam bentuk gula sederhana yang mudah larut dalam air dan mudah diangkut ke seluruh sel-sel guna penyediaan energi. Sebagian dari gula sederhana inmi kemudian mengalami polimerisasi dan membentuk polisakarida. Ada dua jenis polisakarida tumbuh-tumbuhan, yaitu pati dan nonpati. Pati adalah bentuk simpanan karbohidrat berupa polimer glukosa yang dihubungkan dengan ikatan glikosidik (ikatan antara gugus hidroksil atom C nomor 1 pada molekul glukosa dengan gugus hiodroksil atom nomor 4 pada molekul glukosa lain dengan melepas 1 mol air). Polisakarida nonpati membentuk struktur dinding sel yang tidak larut dalam air. Struktur polisakarida nonpati mirip pati, tapi tidak mengandung ikatan glikosidik. Serelia, seperti beras, gandum, dan jagung serta umbi-umbian merupakan sumber pati utama di dunia. Polisakarida nonpati merupakan komponen utama serat makanan.
Di negara-negara sedang berkembang kurang lebih 80% energi makanan berasal dari karbohidrat. Di negara-negara maju seperti Amerika Serikat dan Eropa Barat, angka ini lebih rendah, yaitu rata-rata 50%.

 

 

1. Susunan Kimia Karbohidrat
   Berdasarkan gugus fungsi yang ada, karbohidrat merupakan senyawa polihidroksialdehida atau polihidroksiketon atau zat yang jika dihisrolisis menghasilkan salah satu senyawa tersebut. Semua karbohidrat mengandung gugus fungsi hidroksil (-OH), gugus aldehida (R-CH=O) atau gugus keton (R-O-R).
2. Struktur Karbohidrat
   Pada senyawa organik yang termasuk karbohidrat terdapat gugus fungsi yaitu gugus –OH, gugus aldehida atau gugus keton. Struktur karbohidrat selain mempunyai hubungan dengan sifat kimia yang ditentukan oleh gugus fungsi, ada pula hubungannya dengan sifat fisika dalam hal ini aktifitas optik.
   
   1. Rumus Fisher
   Emil Fischer (1852-1919) seorang ahli kimia organik bangsa Jerman yang memperoleh hadiah Nobel untuk ilmu kimia pada tahun 1902 atas hasil karyanya tentang kimia ruang (stereokimia) dan rumus struktur karbohidrat, menggunakan rumus proyeksi untuk menuliskan rumus struktur karbohidrat.
   Proyeksi Fischer tentang molekul adalah atom yang terikat pada atom karbon asimetrik dengan ikatan horizontal berada di depan bidan kertas, dan yang terikat dengan ikatan vertikal terdapat dibelakang.
   
    
   
    
   
    
   
    

 

 

 

 

Gliseraldehida mempunyai karbon asimetrik tunggal dan griseraldehida dijadikan sebagai patokan dengan diberi tanda D (Destro). Enansiomer -Gliseraldehida diberi tanda L (Levo). Jadi terdapat dua stereoisomer dari aldosa tiga karbon ini.

    
 

O

 

     C —H

 

H—C—OH

   
 

CH₂OH

 

D-Gliseraldehida

 

O

 

     C —H

 

OH—C—H

   
 

CH₂OH

L-Gliseraldehida

 

     CH₂OH

 

     C = O

 

CH₂OH

Dihidroksi Keton

1. Rumus Howart

Jika kristal glukosa murni dilarutkan dalam air, maka larutannya akan memutar cahaya terpolarisasi kearah kanan. Namun jika dibiarka beberapa waktu, sudut putarannya berubah menjadi semakin kecil, sehingga lama-kelamaan menjadi tetap. Peristiwa ini disebut mutarotasi. Beberapa karbohidrat menunjukkan adanya mutarotasi.

Terjadinya mutarotasi pada glukosa ini disebabkan adanya suatu senyawa bentuk lain sebagai akibat adanya reaksi antara gugus aldehid pada glukosa dengan gugu –OH yang terikat pada atom C asimetrik yang paling jauh dari gugus fungsi C5. Sehingga terbentuk dua macam hemiasetal siklik yang disebut anomer α dan anomer β. Pada molekul α-D-glukosa, gugus –OH pada atom C anomet (C1) terletak disebelah kanan, sedanglam β-D-glukosa terletak disebelah kiri. Atom C1 menjadi atom asimetrik, sehingga molekul glukosa terdapat 5 atom asimetrik.

Aldehida yang beraksi dengan alkohol akan membentuk hemiasetal

O             H

║             │

R─C─H + HOR'↔ R─C─OR'

             │

             OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D-Glukosa

(bentuk rantai terbuka)

 

 

 

Begitu pula denga keton akan membentuk hemiaketal

R             H OR"

│         │

C═O+ HOR' ↔ R─OH

│         │

R'             R'

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Klasifikasi Karbohidarat
   1. Monosakarida
   Sebagian besar monosakarida dikenal sebagai heksosa, karena terdiri atas 6-rantai atau cincin karbon. Atom-atom hidrogen dan oksigen terikat pada rantai atau cincin ini secara terpisah atau sebagai gugus hidroksil (OH). Ada tiga jenis heksosa yang penting dalam ilmu gizi, yaitu glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga macam monosakarida ini mengandung jenis dan jumlah atom yang sama, yaitu 6 atom karbon, 12 atom hidrogen, dan 6 atom oksigen. Rumus empirisnya (CH₂O)n dimana n = 3 s/d 7.
   Perbedaannya hanya terletak pada cara penyusunan atom-atom hidrogen dan oksigen di sekitar atom-atom karbon. Perbedaan dalam susunan atom inilah yang menyebabkan perbedaan dalam tingkat kemanisan, daya larut, dan sifat lain ketiga monosakarida tersebut. Monosakarida yang terdapat di alam pada umumnya terdapat dalam bentuk isomer dekstro (D). Struktur kimianya dapat berupa struktur terbuka atau struktur cincin. Jenis heksosa lain yang kurang penting dalam ilmu gizi adalah manosa. Monosakarida yang mempunyai lima atom karbon disebut pentosa, seperti ribosa dan arabinosa.
   Tatanamanya berdasarkan jumlah atom karbon dan jenis gugus fungsinya. Misalnya gliseraldehid disebut aldotriosa karena molekulnya terdiri tiga atom karbon yang memiliki gugus aldehid. Dihidroksikaseton dinamakan ketotriosa karena terdiri dari tiga atom karbon dan mempunyai gugus keton. Ribosa, xylosa, arabinosa adalah aldeopentosa, sedangkan ribolusa adalah ketopentosa. Karbohidrat yang termasuk aldoheksosa antara lain glukosa, galaktosa dan mannosa. Sedangkan yang termasuk ketoheksosa adalah fruktosa dan serbosa.

 

 

Struktur terbuka

    
O      H      O           O      O     

    

C—H H—C—OH      C—H      C—H COH     

 

H—C—OH C==O
H—C—OH
HO—C—H
H—C—OH

 

HO—C—H HO—C—H
HO—C—H

H—C—OH H—C—OH

 

H—C—OH H—C—OH
HO—C—H
H—C—OH H—C—OH

 

H—C—OH H—C—OH H—C—OH H—C—OH H—C—OH

 

H—C—OH H—C—OH H—C—OH H—C—OH H—C—OH

 

H H      H           H H     

D-Glukosa D-Fruktosa D-Galaktosa D-Manosa D-Ribosa

 

 

 

Berdasarkan gugus fungsinya karbohidrat merupakan polihidroksialdehid atau polihroksiketon. Berdasar reaksi hidrolisisnya karbohidrat digolongkan menjadi monosakarida, disakarida, dan polisakarida.

1. Glukosa

Glukosa dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam dalam jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon, dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Glukosa memegang peranan sangat penting dalam ilmu gizi. Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa, dan laktosa pada hewan dan manusia. Dalam proses metabolisme, glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di dalam tubuh dan di dalam sel merupakan sumber energi.

Glukosa mempunyai putaran optik ke kanan (dekstro), ditulis D(+) glukosa (memutar bidang polarisasi ke kanan 52°). Mengenai arah rotasinya tak dapat ditetapkan dari konfigura-sinya, tetapi dari eksperimen. Struktur terbuka α D(+) glukosa jika dilarutkan dalam air membentuk struktur melingkar disebut siklohemiasetal. Hal ini terjadi karena reaksi gugus aldehida dengan gugus alkohol dalam 1 molekul (pada atom C nomor 5).

 

1. Fruktosa

Fruktosa dinamakan juga levulosa atau gula buah, adalah gula paling manis. Fruktosa mempunyai rumus kimia yang sama dengan glukosa, C₆H₁₂O₆, namun strukturnya berbeda. Susunan atom dalam fruktosa merangsang jonjot kecapan pada lidah sehingga menimbulkan rasa manis.
Fruktosa merupakan ketoheksosa yang terbentuk dari hidrolisis sukrosa, insulin (pati dari dahlia). Fruktosa terdapat bersama dalam madu dan buah-buahan, rasa manis melebihi glukosa dan sukrosa. Fruktosa memutar bidang polarisasi ke kiri dengan sudut 92° sehingga ditulis D(–) fruktosa.

1. Galaktosa

Galaktosa terdapat dalam disakarida laktosa dalam keadaan terikat dengan glukosa. Galaktosa mempunyai rasa kurang manis daripada xilosa, tetapi lebih manis daripada laktosa. Gula ini kurang larut dalam air.

1. Manosa

Manosa jarang terdapat di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti di Israel terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk membuat roti.

1. Pentosa

Pentosa merupakan bagian sel-sel semua bahan makanan alami. Jumlahnya sangat kecil, sehingga tidak penting sebagai sumber energi.

 

1. Xilosa

Xilosa tidak terdapat bebas di alam, tetapi dapat diperoleh dari proses hidrolisis terhadap jerami atau kayu. Xilosa terdapat pada urine seseorang yang disebabkan oleh suatu kelainan pada metabolisme karbohidrat. Kondisi seseorang yang demikian disebut pentosuria. Xilosa mempunyai tingkat kemanisan lebih tinggi dibandingkan dengan maltosa.

 

 

1. Oligosakarida

Oligosakarida adalah golongan senyawa karbohidrat yang dibangun oleh dua hingga enam unit molekul monosakarida yang diikat dengan ikatan glikosida. Ikatan glikosida adalah ikatan yang tejadi jika gugus OH padasalah satu monosakarida berikatan dengan anomerkarbon (karbon yang mengandung gugus karbonil aldehid/keton)dari monosakarida yang kedua. Oligosakarida tersusun dari monosakarida D-glukosa,D-galaktosa,dan D-fruktosa , dan senyawa ini sangat erat kaitan nya satu sama lain. Dua molekul monosakarida yang berkaitan satu dengan yang lainnya membentuk satu molekul disakarida. Oligosakarida yang lainnya adalah trisakarida yaitu yang terdiri dari tiga molekul monosakarida dan tetrasakarida adala oligosakarida yang terdiri dari empat molekul monosakarida. Oligosakarida yang banya terdaat dialam adalah disakarida.

1. Sukrosa

Sukrosa adalah gula yang kita kenal sehari-hari, baik yang berasal dari tebu maupun dari bit.selain padatebu dan bit, sukrosa terdapat pula pada tumbuhan lain, misalnya dalam buah nanas dan dalam wortel. Dengan hidrolisis sukrosa akan terpecah dan menghasilkan glukosa dan fruktosa. Ikatan tersebut menghubungkan atom C1 (karbon anomer) pada glukosa dan atom C2 (karbon anomer pada fruktosa. Ikatan ini menyebabkan sukrosa tidak lagi memiliki gugus karbonil bebas,sehingga sukrosa bersifat non pereduksi. Oleh karna itu sukrosa tidak mereduksi larutan fehling atau membentuk osazon. Sukrosa sangat labil dalam medium asam , dan hidrolisis asam terjadi lebih cepat dari pada hidrolisis oligosakarida lain. Jika sukrosa dipanaskan sampai 210̊C , terjadi penguraian sebagian dan terbentuk karamel.


Sukrosa mempunyai sifat memutar cahaya terpolarisasi ke kanan. Hasil yang diperoleh dari reaksi hidrolisis ialah glukosa dan fruktosa dalam jumlah yang ekuimolekuler. Glukosa memutarcahaya terpolarisasi kekanan, sedangkan fruktosa ke kiri. Oleh karna fruktosa mempunyai rotasi spesifiklebih besar daripada glukosa, maka campuran glukosa dan fruktosa hasil glikolisis itu memutar ke kiri.

1. Laktosa

Dengan hidrolisis laktosa akn menghasilkan galaktosa dan glukosa, karna itu laktosa adalah suatu disakarida. Ikatan galaktosa dan glukosa antara atom karbon nomor 1 pada galaktosa dan atom karbon nomor 4 pada glukosa. Oleh karnanya molekul laktosa masih mempunyai gugus OH glikosidik. Dengan demikian laktosa mempunyai sifat mereduksi. Dalam susu terdapat laktosa yang sering disebut gula susu. Padawanita yang sedangdalam masa laktasi atau masamenyusui, laktosa kadang-kadang terdapat dalam urin dengan konsentrasi yang sangat rendah. Laktosa dapatdihidrolisis dengan menggunakan enzim galaktosidase atau laktase dan dengan larutan encer asam kuat. Asam organik seperti asam sitrat yang mudah menghidrolisis sukrosa tidak dapat menghidrolisis laktosa, perbedaan ini merupakan dasar dari cara penentuan kedua gula itu dalam campuran.
3.2.3. Maltosa
Maltosa adalah disakarida yang terbentuk dari dua molekul glukosa. Ikatan yang terjadi adalah antara atom karbon nomor 1 dan atom karbon nomor 4,oleh karnanya maltosa masih mempunyai gugus OH glikosidik dan dengan demikian masih mempunyai sifat mereduksi. Maltosa merupakan hasil nantara dalam proses hidrolisis amilum dengan asam maupun enzim. Dalam tubuh kitaamilum mengalami hidrolisis menjadi maltosa oleh enzim amilase. Maltosa ini kemudian diuraikan oleh enzim maltase menjadi glukosa yang digunakan oleh tubuh.
Maltosa mudah larutdalam air dan mempunyai rasa lebih manis daripada laktosaa,tetapi kurangmanis daripada sukrosa

 

3.2.4. Rafinosa

Rafinosa adalah suatu trisakaridayang penting terdiri atas tiga molekul monosakarida yaitu galaktosa,glukosa dan fruktosa. Atom karbon 1 pada galaktosa berikatan dengan atom karbon 6 pada glukosa,selanjutnya atom karbon 1 pada glukosa berikatan dengan atom karbon dengan atom karbon 2 pada fruktosa.
Apabila dihidrolisis pada asam lemah atau pada konsentrasi rendah akn menghasilkan melibosa dan fruktosa. Dengan bantuan enzim maltase akn menghasilkan hasil galaktosa dan sukrosa. Rafinosa tidak mempunyai sifat mereduksi, hal ini disebabkan oleh molekul rafinosa tidak terdapat gugus OH glikosidik. Rafinosa terdapat dalam bit dan tepung biji kapas.
3.2.5. Stakiosa
Stakiosa adalah suatu tetrasakarida. Dengan jalan hidrolisis sempurna stakiosa menghasilkan 2 molekul galaktosa , 1 molekul glukosa dan 1 molekul fruktosa. Pada hidrolisis parsial dapat dihasilkan fruktosa dan manotriosa suatu trisakarid. Stakiosa tidak mempunyai sifat mereduksi

1. Polisakarida

    Polisakarida adalah karbohidrat yang dibangun oleh sejumlah besar monosakarida. Polisakarida yang terbentuk dari dua campuran yang dua jenis disebut heteropolisakarida, misalnya agar-agar pectin dan alginate. Pektin merupakan polimeryang terdiri dari arabinosa , galaktosa dan asam glukoronat. Polisakarida yang disusun olehe sejenis monosakarida disebut homopolisakarida. Misalnya amilum dibangun ole monosakarida glukosa. Amilum yang dikebnal sebagai zat pati merupakn sumber utama zat nutris karbohidrat, misalnya pati beras,pati ketan,jegung,kentang,ubi-ubian,dll. Amilum pati terbagi atas dua jenis berdasarkan jenis iktan glikosidanaya yaitu amilosa (rantai lurus dengan ikatan alfa (1-4) dan amilopektin mempunyai dua ikatan glikosida alfa 1-6. Ternyata perbedaan jenis iktan glikosida ini yang mengakibatkan perbedaan sifat amilosa yang mudah larut dalam air,sedangkan amilopektin sukar larut dalam air. Perbandingan jumlah amilosa dan amilopektin dalam makanan tersebut mengakibatkan terjadinya perbedaan rasa pada makanan tersebut.
    Polisakarida lain yang juga merupakan homopolisaarida yang disusun oleh monosakarida glukosa adala glikogen dan selulosa. Glikogen adalah polisakarida yang disintesis dalam tubuh hewan (hati dan otot), sedangkan selulosa hanyaterdapat pada tumbuh-tumbuhan. Glikogen termasuk karbohidrat bahan pangan seperti amilum, sedangkan selulosa adalah karbohidrat nin pangan seperti amilopektin. Glikogen memiliki rantai cabang dengan ikatan alfa 1-6 dan rantai lurus dengan ikatan 1-4. Tetapi jumlah percabangan tersebut lebih banyak dan struktur nya kebih kompakdengan berat molekul rata-rata beberapa juta. Selulosa tidak dijadikan sebagai bahn non pangan karna selulosa merupakan polisakarida penyusun dindin sel tumbuhan yang disusun dari 10.000 atau lebih untit D-glukosa yang dihubungkan dengan ikatan beta 1-6 dan ikatan beta 1-4 dengan rantai lupus.ikatan beta 1-4 ini yang menyebabkan perbedaan sifat selulosa dengan amilosa,amilopektin dan glikogen. Ikatan beta 1-4 glikosida pada selulosa tidak dapat dihidrolisis oleh enzim amilase didalam slaluran usus vertebrata,kecuali pada hewan sapi rumansia lainnya yang memiliki rumen yang mengandung mikroorganisme yang menghasilkan enzim selulase. Enzim selulase dapat menghidrolisis beta 1-4 glikosida pada selulosa menghasilkan D-glukosa.

 

1. Derivat Karbohidrat
   1. Asam-asam

Gugus fungsi pada monosakarida apabila mengalami oksidasi menjadi gugus karboksilat. Asam yang dibentuk disebut sebagai derivat monosakarida. Contoh oksidasi glukosa menghasilkan asam glukonat, asam glukarat dan asam glukuronat. D-asam glukarat mungkin tidak terbentuk dalam tubuh kita, tetapi dapat terjadi pada oksidasi glukosa dengan asam kuat, seperti halnya pembentukan asam musat dari galaktosa.Asam glukarat mudah larut dalam air, sedangkan asam musat sukar larut. Asam glukonat dan asam glukuronat terdapat dalam tubuh kita sebagai hasil metabolisme glukosa. Asam glukuronat dapat mengikat senyawa yang membahayakan tubuh atau bersifat racun. Dengan cara pengikatan ini senyawa tersebut dapat dikurangi daya racunnya dan mudah dikeluarkan dari dalam tubuh melalui urine. Proses ini disebut detoksikasi. Dari ketiga asam tersebut hanya asam glukuronat yang masih mempunyai sifat mereduksi. Secara umum asam yang masih memunyai gugus aldehida atau gugus –OH glikosidik disebut asam uronat.
b. Gula Amino
Ada tiga senyawa yang penting dalam kelompok ini, yaitu D-Glukosamina, D-galaktosamina dan D-manosamina. Pada umumnya senyawa-senyawa ini berikatan dengan asam uronat dan merupakan bagian dari mukopolisakarida. Asam hialuronat adalah suatu polimer yang terdiri atas unit-unit disakarida. Tiap unit terbentuk dari satu molekul N-asetilglukosamina dan 1 molekul asam glukuronat.

c. Alkohol

Baik gugus aldehida maupun gugus keton pada monosakarida dapat direduksi menjadi gugus alkohol dan senyawa yang terbentuk adalah polihidroksi alkohol. Berikut ini adalah contoh reaksi reduksi beberapa monosakarida. Glukosa akan terbentuk sorbitol, dari manosa terbentuk manitol, sedangkan fruktosa akan membentuk manitol dan sorbitol. Reaksi reduksi ini dapat dilakukan dengan Natrium amalgam atau dengan gas hidrogen pada tekanan tinggi dan dengan katalis logam.

 

1. Identifikasi Karbohidarat
   1. Uji Pembentukan Warna pada Karbohidrat
      1. Uji Molisch

Prinsip reaksi ini adalah dehidrasi senyawa karbohidrat oleh asam sulfat pekat dimana dehidrasi heksosa menghasilkan senyawa hidroksi metil furfural, sedangkan dehidrasi pentosa menghasilkan senyawa fulfural.Uji dikatakan positif jika timbul cincin merah ungu yang merupakan kondensasi antara furfural atau hidroksimetil furfural dengan alpha-naftol dalam pereaksi molish..Pada uji molisch,hasil uji menunjukkan bahwa semu bahan yang diuji adalah karbohidrat.Pereaksi molisch membentuk cincin yaitu pada larutan glukosa, fruktosa, laktosa, maltose, dan pati menghasilkan cincin berwarna ungu.Hal ini menunjukkan bahwa uji molisch sangat spesifik untuk membuktikan adanya golongan monosakarida, disakarida dan polisakarida pada karbohidrat.

 

1. Uji Seliwanof,Tollens dan bial pada karbohidrat

a. Uji Selliwanof

Uji Seliwanoff bertujuan untuk mengetahui adanya ketosa (karbohidrat yang mengandunggugus keton). Pada pereaksi seliwanoff, terjadi perubahan oleh HCl panas menjadi asamlevulinat dan 4-hidroksilmetilfurfural.Jika dipanaskan karbohidrat yang mengandung gugus keton akan menghasikan warna merah pada larutannya. Disakarida sukrosa yang mudah dihidrolisa menjadi glukosa dan fruktosa memberi reaksi positif dengan uji Seliwanoff. Glukosa dan karbohdrat lain dalam jumlah banyak dapat jugamemberi warna yang sama.Pada pengujian dilakukan pemanasan pada larutan, pemanasan akan membantu proses hidrolisis disakarida yang akan menghasilkan monosakarida ketosa, dan kemudian memberiwarna. Keberadaan HCl dalam reagen pada saat fruktosa yang berada dalam golonganketosa bereaksi dengannya akan menghasilkan warna merah cherry dengan struktur kimiayang kompleks. Sebaliknya golongan disakarida seperti maltosa dan laktosa tidak bereaksi(negatif) pada saat mereka dihidrolisis menjadi monosakarida aldosa, dengan kata lain aldosa tidak bereaksi dalam uji Seliwanoff ini.Pada dasarnya uji ini memiliki dua tahapan penting yang harus dilewati pada pendidihan,yaitu proses dehidrasi yang dialami fruktosa oleh reagen Seliwanoff yang menghasilkan pembentukan hidroksi metil furfural dan kondensasi hidroksi metil furfural denganresorcinol sehingga membentuk senyawa kompleks berwarna merah cherry.Hasil yang didapat pada uji ini dapat diidentifikasi dari warna larutan yang berubah padasaat bereaksi. Jika sampel berubah menjadi warna merah cherry, itu menunjukan bahwa didalam sampel terdapat ketosa, tetapi jika sampel berwarna biru kehijauan atau peachmenunjukan bahwa sampel memiliki aldosa.Pereaksi Seliwanoff : Larutkan 0,05 gram resorsiol dalam 100 mL larutan HCl encer (satubagian HCl pekat dengan dua bagian air).

Prosedur

1.Masukkan beberapa tetes larutan uji karbohidrat kedalam tabung rekasi yang telah diisi2 mL pereaksi Seliwanoff.

2.Masukan kedalam penangas air selama 1 menit. Perhatikan perubahan warna yangterjadi.

3.Mencatat hasil dan buatlah kesimpulannya

4.Lakukan percobaan ini dengan larutan fruktosa, glukosa, dan sukrosa.

5.Terjadinya perubahan warna merah dan endapan menunjukan reaksi positif untukketosa, bila endapan dilarutkan dalam alkohol terjadi larutan berwarna merah.

b. uji tollens

Uji ini untuk positif terhadap karbohidrat pentosa yang membedakannya dengan heksosa. Aldehida dapat mereduksi pereaksi Tollens sehingga membebaskan unsur perak (Ag).

Pereaksi tollens, pengoksidasi ringan yang digunakan dalam uji ini, adalah larutan basa dari perak nitrat.Larutannya jernih dan tidak berwarna. Untuk mencegah pengendapan ion perak sebagioksida pada suhu tinggi, maka ditambahkan beberapa tetes larutan amonia. Amonia membentuk kompleks larut air dengan ion perak. Pereaksi Tollens mengandung ion diamminperak(I), [Ag(NH₃)₂].

    Ion ini dibuat dari larutanperak (I) nitrat. Caranya dengan memasukkan setetes larutan natrium hidroksida ke dalamlarutan perak (I) nitrat yang menghasilkan sebuah endapan perak (I) oksida, dan selanjutnyatambahkan larutan amonia encer secukupnya untuk melarutkan ulang endapan tersebut. Pereaksi Tollens sering disebut sebagai perak amoniakal. Endapan perak pada uji ini akanmenempel pada tabung reaksi yang akn menjadi cermin perak. Oleh karena itu PereaksiTollens sering juga disebut pereaksi cermin perak.

Prosedur

1.Masukkan beberapa tetes larutan uji karbohidrat kedalam tabung rekasi yang telah diisi2 mL pereaksi Tollens.

2.Masukan kedalam penangas air selama 1 menit. Perhatikan perubahan warna yangterjadi.

3.Catat hasil dan buatlah kesimpulannya

4.Lakukan percobaan ini dengan larutan arabinosa, glukosa dan gummi arabikum.

c. uji iodium

Karbohidrat golongan polisakarida akan memberikan reaksi dengan larutan iodine dan memberikan warna spesifik bergantung pada jenis karbohidratnya.Amilose dengan iodine akan berwarna biru. Amilopektin dengan iodine akan berwarna merah violet,glikogen maupun dextin dengan iodine akan berwarna coklat.

Uji ini dilakukan untuk menentukan polisakarida.Larutan ini dicampurkan dengan larutan iodium.Hasil positif ditandai dengan iodium berwarna biru dan dekstrin dengan iodium berwarna merah anggur.

Pada uji iod, hasil uji terlihat bahwa hanya pati lah yang menunjukkan reaksi positif bila direaksikan dengan iodium.Hal ini disebabkan karena dalm larutan pati, terdapat unit-unit glukosa yang membentuk rantai heliks karena adanya ikatan dengan konfigurasi pada tiap unit glukosanya.Bentuk ini menyebabkan pati dapat membentuk kompleks dengan molekul iodium yang dapat masuk ke dalam spiralnya, sehingga menyebabkan warna biru tua pada kompleks tersebut.

5.2 Uji Reaksi terhadap Gugus Karbonil

Gula pereduksi merupakan golongan gula (karbohidrat) yang dapat mereduksi senyawa-senyawa penerima elektron, contohnya adalah glukosa dan fruktosa. Ujung dari suatu gula pereduksi adalah ujung yang mengandung gugus aldehida atau keto bebas. Semua monosakarida (glukosa, fruktosa, galaktosa) dan disakarida (laktosa,maltosa), kecuali sukrosa dan pati (polisakarida), termasuk sebagai gula pereduksi.Umumnya gula pereduksi yang dihasilkan berhubungan erat dengan aktifitas enzim, dimana semakin tinggi aktifitas enzim maka semakin tinggi pula gula pereduksi yang dihasilkan. Jumlah gula pereduksi yang dihasilkan selama reaksi diukur dengan menggunakan pereaksi asam dinitro salisilat/dinitrosalycilic acid (DNS) pada panjang gelombang 540 nm. Semakin tinggi nilai absorbansi yang dihasilkan, semakin banyak pula gula pereduksi yang terkandung.

 

Struktur Glukosa

 

Struktur Fruktosa

Ada beberapa jenis uji gula pereduksi yakni:
a. Uji Benedict
Uji Benedict adalah uji kimia untuk mengetahui kandungan gula (karbohidrat) pereduksi. Gula pereduksi meliputi semua jenis monosakarida dan beberapa disakarida seperti laktosa dan maltosa.Pada uji Benedict,pereaksi ini akan bereaksi dengan gugus aldehid, kecuali aldehid dalam gugus aromatic, dan alpha hidroksi keton. Oleh karena itu, meskipun fruktosa bukanlah gula pereduksi,namun karena memiliki gugus alpha hidroksi keton,maka fruktosa akan berubah menjadi glukosa dan mannosa dalam suasana basa dan memberikan hasil positif dengan pereaksi Benedict.Satu liter pereaksi Benedict dapat dibuat dengan menimbang sebanyak 100 gr sodium carbonate anhydrous,173 gr sodium citrate,dan 17.3 gr copper(II) sulphate pentahydrate,kemudian dilarutkan dengan akuadest sebanyak 1 liter.
Untuk mengetahui adanya monosakarida dan disakarida pereduksi dalam makanan, suplemen makanan dilarutkan dalam air,dan ditambahkan sedikit pereaksi Benedict. Dipanaskan dalam waterbath selama 4-10 menit. Selama proses ini larutan akan berubah warna menjadi biru (tanpa adanya glukosa), hijau, kuning, orange, merah dan merah bata atau coklat (kandungan glukosa tinggi). Sukrosa (gula pasir) tidak terdetekasi oleh pereaksi Benedict.Sukrosa mengandung dua monosakarida (fruktosa dan glukosa) yang terikat melalui ikatan glikosidik sedemikian rupa sehingga tidak mengandung gugus aldehid bebas dan alpha hidroksi keton. Sukrosa juga tidak bersifat pereduksi. Uji Benedict dapat dilakukan pada urin untuk mengetahui kandungan glukosa. Urin yang mengandung glukosa dapat menjadi tanda adanya penyakit diabetes.
b. Uji Fehling
Salah satu identifikasi dari gula pereduksi yaitu dengan uji fehling. Gula pereduksi yaitu monosakarida dan disakarida kecuali sukrosa dapat ditunjukkan dengan pereaksi Fehling. Gula pereduksi bereaksi dg pereaksi Fehling  menghasilkan endapan merah bata (Cu₂O). Selain Pereaksi Fehling, gula pereduksi juga bereaksi positif dg pereaksi Benedict dan Tollens. Uji Fehling bertujuan untuk mengetahui adanya gugus aldehid. Reagent yang digunakan dalam pengujian ini adalah Fehling A (CuSO₄) dan Fehling B (NaOH dan KNa tartarat).

Reaksi yang terjadi dalam uji fehling adalah :

 

c. Uji Barfoed

Uji ini digunakan untuk mendeteksi karbohidrat yang tergolong monosakarida. Pereaksi barfoed terdiri dari kupri asetat dan asam asetat. Kedalam 5 ml peraksi dalam tabung reaksi ditambahkan 1 ml larutan contoh, kemudian tabung reaksi ditempatkan dalam air mendidih selama 1 menit. Endapan berwarna merah orange menunjukkan adanya monosakarida dalam contoh.

Ion Cu2+  daripereaksi Barfoed dalam suasana asam akan direduksi lebih cepat oleh gulareduksi monosakarida dari pada disakarida dan menghasilkan Cu₂O berwarna merah bata. Hal inilah yang mndasari uji Barfoed.

Pada uji Barfoed, yang terdeteksi monosakarida membentuk endapan merahbata karena terbentuk hasil Cu2O. berukut reaksinya :

       O                                   O

       ║            Cu2+ asetat      ║

R—C—H  + ─────→ R—C—OH + Cu2O+ CH3COOH

n-glukosa                                                 E.merah

monosakarida                                             bata

 

d. Uji Tauber
Uji ini merupakan uji yang spesifik untuk karbohidrat jenis pentosa. Pereaksi Tauber terdiri dari larutan benzidin 2 % dalam asam asetat glacial. Adapun prosedur kerja dalam melakukan uji ini yakni dimasukkan 1 ml larutan arabinosa 0,1 M dan 2 ml pereaksi Tauber kedalam tabungreaksi. Campuran ini dipanaskan tabung reaksi dalam penangas air mendidih lalu didinginkan dalam air mengalir, pembentukan warna merah cerry menunjukkan reaksi positif.
e.Uji Osazon


Dasar  aldosa atau ketosa dapat membentuk kristal osazon dengan fenilhidrazin. Kristal osazon mempunyai bentuk dan titik lebur yang yang karakteristik yangmembantu identifikasi gula reduksi. Fenilhidrazin bereaksi dengan gugus karbonil gula membentuk fenilhidrazon, yangselanjutnya bereaksi lebih lanjut dengan molekul fenilhidrazin membentuk osazon. Adapun prosedur kerja dari uji ini adalah memasukkan sedikit tepung bahan yang diuji kedalam papan uji (plat tetes) kemudian menambahkan 2-4 tetes larutan iod dan membandingkan warna yang diperoleh denganwarna air dan iod.

NO	Zat Uji	Hasil Uji Iodium	Polisakarida(+/-)
1	Pati/amilum	Terbentuk warna biru tua	+
2	Dekstrin	Biru kemerahan	+
3	Gun Arab	Warna I2	_

 
Pati akan merefleksikan warna biru bila berupa polimer glukosa yang lebih besar dari dua puluh, misalnya pada molekul amilosa.Pada uji Iodium, pda masing-masing zat uji memiliki indikasi yang berbeda-beda. Dimana pati/amilum positif polisakarida, sedangkan tepung beras memberikan hasil yang negative. Hal ini disebabkan karena tepung beras merupakan polimer glukosa yang lebih kecil dari lima sehingga tidak memberikan warna dengan iodine.


 

 

DAFTAR PUSTAKA

Anomin. 2012. "Karbohidrat". [ONLINE]. http://www.scribd.com/doc/12878867 /KarBoHidrat: kamis, 10 September 2012

Anomin. 2012. "Uji-Karbohidrat". [ONLINE]. http://www.scribd.com /doc/33899297/Uji-Karbohidrat: kamis, 10 September 2012

Achmad Djaeni Sediaoetama. 1989. Ilmu Gizi. Jakarta: Penerbit Dian Rakyat

Murray, Robert, dkk. 2003. Biokimia Harper. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Poedjiadi, Anna. 2009. Dasar-dasar Biokimia. Jakarta: UI Press

Stryer, Lubert. 2000. Biokimia Volume 2 Edisi 4. Jakarta: Buku Keodokteran ECG.

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1 Latar Belakang

Unsur golongan III A yaitu Boron, Aluminium, Galium, Indium dan Talium. Yang mana unsur yang segolongan mempunyai sifat yaitu makin ke bawah letak suatu unsure dalam sistem periodik maka, nomor atom dan jari-jari atomnya makin besar sedangkan keelektronegatifan dan energy ionisasinya makin kecil dan begitu pula sebaliknya.

Boron merupakan salah satu unsur yang termasuk golongan IIIA dengan nomor atom lima. Warna dari unsur boron adalah hitam. Boron memiliki sifat diantara logam dan nonlogam (semimetalik). Boron lebih bersifat semikonduktor daripada sebuah konduktor logam lainnya. Secara kimia boron berbeda dengan unsur- unsur satu golongannya. Boron juga merupakan unsur metaloid dan banyak ditemukan dalam bijih borax. Ada dua alotrop boron; boron amorfus adalah serbuk coklat, tetapi boron metalik berwarna hitam. Bentuk metaliknya keras (9,3 dalam skala Moh) dan konduktor yang buruk dalam suhu kamar. Tidak pernah ditemukan bebas dalam alam.

_{Ciri-ciri optik unsur ini termasuklah penghantaran cahaya inframerah. Pada suhu piawai boron adalah pengalir elektrik yang kurang baik, tetapi merupakan pengalir yang baik pada suhu yang tinggi. Boron merupakan unsur yang kurang elektron dan mempunyai p-orbital yang kosong. Ia bersifat elektrofilik. Sebagian boron sering berkelakuan seperti asam Lewis yaitu siap untuk terikat dengan bahan kaya elektron untuk memenuhi kecenderungan boron untuk mendapatkan elektron.}

 

1.2 Rumusan Masalah

Untuk lebih terarahnya sasaran sesuai dengan judul yang telah dikemukakan, penulis memberikan batasan masalah atau identifikasi masalah agar tidak jauh menyimpang dari apa yang menjadi pokok bahasan. Mengacu kepada latar belakang yang diuraikan di atas, maka yang menjadi permasalahan dalam makalah ini dirumuskan sebagai berikut:

1. Bagaimana kecenderungan golongan Boron?
   
2. Bagaimana sifat dan manfaat Boron?
   
3. Bagaimana Ikatan pada Boron dan senyawanya?
   
4. Bagaimana reaksi-reaksi yang terjadi pada golongan Boron?
   
5. Bagaimana senyawa dari golongan Boron
   

   
    

1.3 Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah yang telah dikemukakan di atas maka penulis memiliki beberapa tujuan, yaitu:

1. Mengetahui kecenderungan, sifat-sifat, persenyawaan, pembuatan, kegunaan dan reaksi-reaksi pada boron.
   
2. Menambah pengetahuan tentang unsur boron.
   

 

 

BAB II

ISI

 

1. Kecenderungan Golongan Boron
   

Boron ditemukan oleh ahli kimia Prancis yaitu Joseph-Louis Gay-Lussac dan Louis-Jaques Thénard, French chemists, dan seorang ahli kimia inggris yaitu Sir Humphry Davy pada tahun 1808. Boron terisolasi dan terdapat dalam asam borat (H₃BO₃). kata Boron berasal dari bahasa arab yaitu "Buraq" dan bahasa Persia yaitu "Burah" dan akhirnya disebut dengan Borat.

Pada tahun 1909 William Weintraub mampu memproduksi boron dengan kemurnian 99% dengan mereduksi boron halida dengan hidrogen. Pada tahun 2004 Jiuhua Chen dan Vladimir L. Solozhenko memproduksi bentuk baru boron, tetapi tidak yakin dengan strukturnya. Tahun 2009, sebuah tim yang dipimpin oleh Artem Oganov memperlihatkan bentuk baru boron yang terdiri dari dua struktur, B₁₂ icosohedra dan pasangan B₂, disebut dengan gamma boron, hampir sekeras intan dan lebih tahan panas daripada intan.

Golongan boron terdiri atas unsur-unsur boron - ₅B₃ aluminium – ₁₃Al, gallium – ₃₁Ga, indium – ₄₉ln, dantalium – ₈₁TI. Dalam golongan ini, boron merupakan satu-satunya unsur nonlogam dan diklasifikasi sebagai unsure semilogam, sedangkan anggota yang lain termasuk unsure logam. Golongan ini tidak menunjukkan pola titik leleh yang teratur bahkan termasuk unsur-unsur logamnya, tetapi menunjukan pola titik didih yang cenderung menurun dengan naiknya nomor massa (Tabel 7.1). ketidak teraturan sifat ini sering dikaitkan dengan perbedaan organisasi struktur fase padatnya bagi masing-masing unsur. Boron membentuk kluster-kluster12 atom, tiap kluster mempunyai bangun geometri icosahedrons. Aluminium mengadopsi struktur kubus pusat muka (face-centered cube, fcc), tetapi ganium membentuk strukrur unik yang tersusun oleh pasangan-pasangan atom. Indium dan talium masing-masing mempunyai strukktur yang berbeda. Boron yang bersifat semi logam menyukai pembentukan ikatan kovalen. Namun demikian, kovalensi juga umum terjadi pada unsur-unsur logam dan golongan ini. Hal ini dikaitkan dengan tingginya muatan (+3) dan pendeknya jari-jari tiap ion logam yang bersangkutan sehingga menghasilkan rapat muatan yang sangat tinggi, yang pada gilirannya mampu mempolarisasi setiap anion yang mendekati untuk menghasilkan ikatan kovalen.

Table 7.1 Tiitik leleh dan titik didih unsur-unsur golongan Boron

Unsur	Konfigurasielektron	Tingkat Oksidasi *)	Titikleleh (◦C)	TitikDidih (◦C)
5B	[2He] 2s	+3	2180	3650
13Al	[10Ne] 3s	+3	660	2467
31Ga	[18Ar] 3d	(+1), +3	30	2403
49In	[36Kr] 4d	(+1), +3	157	2080
81TI	[54Xe] 5d	+1, (+3)	303	1457

    *) Tingkat oksidasi dalam tanda kurang. ( ) lebih jarang ditemui

Sifat – sifat unsur golongan III A.

Sifat	B	Al	Ga	In	Tl
Nomor atom	5	13	31	49	81
Jari –jari atom (A0)	0,80	1,25	1,24	1,50	1,55
Jari –jari ion (A0)	-	0,45	0,60	0,81	0,95
Kerapatan (g/cm3)	2,54	2,70	5,90	7,30	11,85
Titik Leleh (0K)	2300	932	303	429	577
Titik Didih (0K)	4200	2720	2510	2320	1740
Energi ionisasi (I) (kJ/mol)	807	577	579	556	590
Energi ionisasi (II) (kJ/mol)	2425	1816	1979	1820	1971
Energi ionisasi (III) (kJ/mol)	3658	2744	2962	2703	2874

Tabel diatas menunjukkan ringkasan beberapa sifat penting dari unsur-unsur golongan IIIA. Fakta yang terpenting pada tabel diatas adalah tingginya titik leleh Boron dan titik leleh Galium yang relatif rendah; peningkatan yang signifikan pada potensial reduksi dari atas ke bawah dalam satu golongan; tingginya energi ionisasi dari golongan nonlogam (boron) dan besarnya peningkatan kepadatan dari atas ke bawah dalam satu golongan

1. Boron
   

Boron merupakan unsure yang jarang terdapat dalam kerak bumi, tetapi banyak dijumpai sebagai deposit dalam senyawa garamnya. Borat yaitu boraks atau sodium tetrabonat – Na₂B₄O₇.10H₂O. Formula boraks tersebut lebih merupakan penyederhanaan dari Na₂[B₄O₅(OH)₄].8H₂O.

Kira-kira 35%, preduksi Boron merupakan dipakai di pabrik pembuatan kaca broksilat yang diperdagangkan dengan merek pyrex^(R) yang sangat tahan pemanasan pada temperature tinggi. Kira-kira 20% pereduksi boron dipakai dipabrik sebagai bahan pencuci detergen yang sangat efektif pada temperature 90°C yaitu sebagai senyawa natrium peroksoborat. NaBO₃ formula sederhana ini sesungguhnya tersusun oleh struktur ion yang cukup rumit, yaitu [Ba(O₂)₂(OH)] pada gambar diatas.

Jadi lebih merupakan penyerdehanaan dari formula NaB₂O₆.2H₂O terikat oleh kedua atom boron. Ion peroksida menurut persamaan reaksi adalah :

[B₄O₅(OH)₄]^2-_(aq) + 4H₂O _(l) + 2OH^- _→

2[B₂(O₂)₂(OH)₄]^2-_(aq) + 3H₂O _(l)

Boron merupakan komponen utama dalam pembangkit listrik tenaga nuklir karena kemampuannya berfungsi sebagai penyerap (absorber) neutron. Tingkat pengadukan yang berisi boron dimasukkan kedalam ruang reactor untuk menjaga reaksi nuklir berlangsung pada kecepatan sedang yang diinginkan.

Boron merupakan unsure unik dan menarik; satu-satunya unsure non-logam dalam golongan 13 Tabel Priodik Unsur, dan menunjukkan kemiripan sifat dengan unsur-unsur tetangga karbon (C ), dan silicon (S).

 

 

 

1. Sifat dan Manfaat Boron
   

Sifat-sifat khusus boron dibandingkan dengan senyawa allumunium dan silicon adalah:

1. Oksida boron, B₂O₃ dan hidroksida B(OH)₃ bersifat asam, sedangkan Al(OH)₃lebih bersifat basa atau amfoterik.
   
2. Borat,BO₃^3- dan silikat SiO₃^2-, keduanya mempunyai struktur dengan susunan yang sama, yaitu dengan persekutuan atom O menghasilkan bentuk rantai kompleks, melingkar atau yang lain dengan prinsip setiap atom pusat B selalu dikelilingi empat atom O.
   
3. Boron halide, kecuali BF₃, dan silicon halide mudah terhidrolisis sedangkan allumanium halide berupa padatan dan hanya sebagian terhidrolisis oleh air, namun semunya bertindak sebagai asam lewis.
   
4. Semua hidrida boron dan silicon mudah menguap dan terbakar secara spontan dan mudah terhidrolisis, sedangkan (AlH₃) berupa polimer.
   

Sedangkan sifat fisika dan kimia dari Boron yaitu:

Simbol         : B

Phasa         : Padat

Berat Jenis         : 2,34 g/cm3

Volume atom     : 4.6 cm3/mol

Titik Leleh         : 2349 K (2076°C, 3769°F)

Titik Didih         : 4200 K (3927°C, 7101°F)

Kalor Peleburan     : 50,2 kJ/mol

Kalor Penguapan     : 480 kJ/mol

Kapasitas Panas     : (25°C) 11.087 J/(mol-K)

Struktur Kristal     : Rombohedral

 

Kegunaan Boron

Boron yang tidak murni digunakan pada pertunjukan kembang api untuk memberikan warna hijau dan dalam roket sebagai pemicu.
Senyawa boron yang paling komersial adalah Na₂B₄O₇5H₂O. Pentrahidra ini digunakan dalam jumlah yang banyak dalam pembuatan serat gelas yang dijadikan insulasi (insulation fiberglass) dan pemutih sodium perborat (sodium perborate bleach).

Asam borik juga merupakan senyawa boron yang penting dan digunakan dalam produk tekstil. Senyawa-senyawa boron lainnya digunakan dalam pembuatan kaca borosilica dan dalam penyembuhan arthritis.

Isotop boron-10 digunakan sebagai kontrol pada reaktor nuklir, sebagai tameng pada radiasi nuklir dan dalam instrumen-instrumen yang digunakan untuk mendeteksi netron. Boron nitrida memiliki sifat-sifat yang cemerlang karena ia sekeras berlian, dapat digunakan sebagai insulator listrik walau dapat menghantar panas seperti logam. Senyawa ini juga memiliki sifat lubrikasi seperti grafit. Boron hidrida dapat dengan mudah dioksidasi dan melepaskan banyak energi dan pernah digunakan sebagai bahan bakar roket. Penawaran terhadap filamen boron juga meningkat karena bahan ini kuat dan ringan dan digunakan sebagai struktur pesawat antariksa. Boron mirip dengan karbon dalam memiliki kapasitas membentuk jaringan molekul dengan ikatan kovalen. Karbonat, metalloboran, fosfakaboran dan semacamnya terdiri dari ribuan senyawa.

1. Boron dalam bentuk amorf digunakan pada roket sebagai alat penyala.
   
2. Borat atau asam borat digunakan sebagai antiseptic ringan.
   
3. Senyawa boron digunakan sebagai pelapis baja pada kulkas dan mesin cuci.
   
4. Hidrida dari boron kadang-kadang digunakan sebagai bahan bakar roket.
   
5. Sebagian besar boron digunakan untuk membuat kaca dan keramik.
   Boron karbida digunakan untuk rompi anti peluru dan tangki baja.
   
6. Asam borat digunakan sebagai insektisida terhadap semut, serangga dan kecoa.
   
7. Asam boric merupakan senyawa boron yang penting dan digunakan dalam produk tekstil
   

   
    

   
    

   1. Reaksi-reaksi pada Golongan Boron
      

Pembuatan / sintesis dari boron

• Reduksi B₂O₃ dengan magnesium
  

  
  

• Mereaksikan antara boron trihalida dengan Zn (~900 °C) atau hidrogen
  

  
  

  
   

Reaksi – Reaksi dari Boron

1. Reaksi boron dengan udara
   

   Kemampuan boron bereaksi dengan udara bergantung pada kekristalan sampel tersebut, suhu, ukuran partikel, dan kemurniannya. Boron tidak bereaksi dengan udara pada suhu kamar. Pada temperatur tinggi, boron terbakar membentuk boron (III) Oksida, B₂O₃.
   

4B + 3O_2
(g) → 2 B₂O₃

1. Reaksi boron dengan air
   

   Boron tidak bereaksi dengan air pada kondisi normal
   

2. Reaksi boron dengan halogen
   

   Boron bereaksi dengan hebat pada unsur –unsur halogen seperti flourin (F₂), klorin (Cl₂), bromine (Br₂), membentuk trihalida menjadi boron (III) flourida, boron (III) bromida, boron (III) klorida.
   

   2B _(s) + 3F_{2
   (g)} → 2 BF₃
   

   2B _(s) + 3Cl_{2
   (g)} → 2 BCl₃
   

   2B _(s) + 3Br_{2
   (g)} → 2 BBr₃
   

3. Reaksi boron dengan asam
   

   Kristal boron tidak bereaksi dengan pemanasan asam hidroklorida (HCl) atau pemanasan asam hidroflourida (HF). Boron dalam bentuk serbuk mengoksidasi dengan lambat ketika ditambahkan dengan asam nitrat
   

Persiapan diboron dan borones yang lebih tinggi

1. Dengan mereaksikan iodine dengan sodium borohidrida
   

   
   

2. Mereduksi BCl₃ with LiAlH₄
   

   
   

3. Dengan pembebasan muatan
   

   
   

 

1. Senyawa-senyawa Boron
   
2. Asam borat H₃BO₃
   

Asam orto-borat atau sering diringkas sebagai asam borat dapat diperoleh dari hodrolisis boron halida menurut persamaan reaksi :

BX₃ (s) + 3 H₂O (l) → H₃BO₃ (s) + 3 HX (aq)

Asam borat berupa padatan putih yang sebagian larut dalam air. Asam ini juga dapat diperoleh dari oksidasi unsur boron dengan larutan hidrogen peroksida (≈ 30%). Dalam larutan air bersifat asam mono lemah dan bukan bertindak sebagai donor proton melainkan sebagai asam Lewis, misalnya menerima OH^- menjadi [B(OH)₄]^- menurut persamaan reaksi :

B(OH)₃ (s) + H₂O (l) ↔ [B(OH)₄]^- (aq) + H⁺ (aq)

1. Asam tetraflouroborat, HBF₄
   

Larutan asam tetrafluoroborat diperoleh dengan melarutkan asam borat ke dalam larutan asam hidroflourida menurut reaksi:

H₃BO₃ (aq) + 4HF → H₃O⁺ (aq) + BF₄^- (aq) + 2H₂O

asam tetrafluoroborat merupakan asam kuat oleh karenanya tidak dapat diperoleh sebagai HBF₄. Dalam perdagangan biasanya dijumpai sebagai larutan asam tetrafluoroborat dengan kadar 40%. Ion BF₄^- kekuatan dan strukturnya mirip perklorat ClO₄^- mempunyai bentuk tetra hedron dan meruapakan anion yang tidak memepunyai kecenderungan berperan sebagai ligan yaitu terikat secara koordinasi.

1. Boron trihalida
   

Boron mempunyai tiga elektron valensi, oleh karena itu setipa senyawa kovalen sederhana yang terjadi tersusun oleh tiga pasang elektron iktan diseputar atom pusat. Senyawa seperti ini, yaitu BF₃ dan BCl₃ berupa monomer segitiga sama sisi, dengan ikatan B-X sama panjang.

Boron triflourida

Boron triflourida berupa gas (titik didih -101^oC ) dan penyimpanan dilakukan dalam tangki. Molekul BF₃ ternyata tersusun oleh ikatan boron-flourin yang sangat tinggi energi ikatnya yaitu 613 kJ mol^-1

Reaksi antara BF₃ dengan ion F^- tersebut tidak lain adalah reaksi asam-basa Lewis dan spesies BF₃ ternyata merupakan asam Lewis terkuat yang pernah dibuat; Basa Lewis yang lain adalah amonia, eter, alkohol dan air bereaksi menghasilkan padatan.

Boron triflourida dapat disintesis dari pemanasan boron oksida B₂O₂ dengan amonium tetraflouroborat atau kalsium flourida dan asam sulfat pekat menurut persamaan reaksi

B₂O₂ + 6 NH₄BF₄ + 3 H₂SO₄ → 8BF₃ = 3 (NH₄)2SO₄ + 3 H₂O

 

Boron triklorida

Seperti halnya BF₃,BCl₃ mempunyai bangun geometri segitiga samasisi dengan energy ikatan B-Cl sebesar 456 kJ/mol^-1, lebih rendah daripada energy ikatan B-F dalam molekul BF₃. Hal ini memang seperti yang diharapkan atas dasar perbedaan nilai elektronegatifitasnya. Energi ikatan ini jauh lebih besar daripada energy ikatan kovalen tunggal C-Cl sebesar 327 Kj mol^-1, dan dengan argumentasi yang sama seperti halnya pada senyawa BF₃, tingginya energy ikatan B-Cl daalam B-Cl₃ mungkin dapat dikaitkan dengan adanya ikatan ekstra π.

    Berbeda dari metal klorida yang berupa padatan,larut dalam air membentuk kation dan anion terhidrat, spesies kovalen boron triklorida berupa gas atau cairan pada temperature kamar, dan bereaksi hebat dengan air. Misalnya, aliran gelembung gas BCl₃ (berupa gas diatas 12 ^oC) kedalam air menghasilkan asam borat dan asam hidroklorida menurut persamaan reaksi:

BCl₃(g) +3H₂O(l)
→ H₃BO₃(aq) +3HCl(aq)

1. Boron hidrida
   

Sangat banyak senyawa hidrida boron yang dapat disintesis dengan bentuk ikatan khusus tri-pospat atau senyawa "kekurangan electron" dan mempunyai struktur polyhedron. Seperti halnya senyawa hidrokarbon, boron mampu membentuk berbagai senyawa hidrida seperti B₂H₆,B₄H₁₀..B₁₈H₂₂. Dibrona membentuk bangun dua bidang tetrahedron yang bersekutu pada salah satu disisinya yaitu sebagai penghubung dua atom H yang berfungsi sebagai jembatan dihidrik dengan karakteristik ikatan tri-pusat yaitu tiga atom-sepasang electron.

Diborana berupa gas yang tak bewarna, beracun, dan sangat reaktif. Spesies ini menangkap api dalam udara dan meledak bila dicampur dengan oksigen. Reaksinya sangat eksotermik dengan menghasilkan boron trioksida dan uap air menurut persamaan reaksi:

B₂H₆(g) + 3O₂(g) →    B₂O₃(s) + 3H₂O (g)

 

1. Boron nitrogen
   

Dibanding dengan karbon, boron mempunyai satu electron valensi kurang,dan nitrogen mempunyai satu lebih. Oleh karena itu, para ahli kimia berusaha membuat senyawa analog karbon yaitu senyawa terdiri atas atom-atom boron dan nitrogen yang menyusun suatu rantai secara bergantian. Senyawa murni karbon dikenal mempunyai dua alotrop yang umum yaitu grafit (pelumas) dan intan (padatan terkeras); keduanya tidak larut dalam dalam segala macam pelarut karena memiliki struktur jaringan kovalen.

Boron nitrida mempunyai struktur lapis mirip grafit dan merupakan pelimas yang tahan secara kimiawi pada temperatur tinggi. Tidak seperti grafit, boron nitrida berupa padatan berwarna putih dan bukan penghantar listrik. Perbedaan sifat ini mungkin disebabkan oleh perbedaan susunan lapisan jaringan antara keduanya. Jarak pisah lapisan-lapisan pada boron nitrida hampir persis sama dengan jarak pisah lapisan-lapisan dalam grafit,tetapi lapisan boron nitrida terorganisasi sedemikian rupa sehingga atom-atom nitrogen dalam satu lapisan terletak persis diatas atom boron lapis bawahnya dan dibawah atom boron lapis atasnya, demikian pula sebaliknya. Penataan demikian ini masuk akal sebab bagian muatan positif atim nitrogen tentunya saling tarik menarik secara elektrostatik. Sebaliknya dalam grafit, atom-atom karbon pada satu lapis terletak persis diatas pusat lingkar heksagon karbon lapis bawah dan persis pula di bawah pusat lingkar heksagon karbon lapis atasnya.

    Analog dengan sifat karbon, boron nitrida dengan struktur-grafit pada temperatur dan tekanan tinggi dapat di ubah menjadi struktur-intan sebagai borazon senyawa ini ternyata mirip intan dalam hal kekerasan dan sifat inert pada temperatur tinggi, dan oleh karena itu sering digunakan sebagai bahan gerenda.

    Kemiripan yang lain antara boron nitrogen dengan senyawa karbon di jumpai dalam senyawa borazina yang mempunyai struktur lingkar mirip benzena. Senyawa ini mirip dapat diperoleh melalui reaksi antara diborana dengan amonia menurut persamaan reaksi

3 B₂H_6(g) + 6 NH_3(g)

→ 2 B₃N₃H_6
(l) + 12 H_2(g)

Borazina sering disebut "benzena anorganik", dan senyawa ini berguna sebagai pereaksi untuk pembuatan senyawa boron-nitrogen yang lain, analog dengan senyawa-senyawa karbon.

    Walaupun mempunyai kemiripan sifat dengan benzena dalam hal titik didih,massa jenis, dan tegangan muka, kepolaran ikatan boron-nitrogen menyebabkan borazina jauh lebih mudah mendapat serangan kimiawi daripada lingkar karbon yang homogen dalam benzena. Sebagi contoh, borazina bereaksi dengan HCl menghasilkan B₃H₃H₉Cl₃ , dengan atom-atom klorin terikat pada atom yang lebih elektropositif yaitu boron, menurut persamaan reaksi:

B₃N₃H_6
(l) + 3 HCl _(g) → B₃N₃H₉Cl_3(s)

 

1. Serat Organik
   

Nilon dan poliester adalah contoh serat organik yang biasa ditemui sehari-hari. Salah satu kelemahan serat organik ini adalah rendahnya titik leleh,mudah terbakar, dan kurang kuat. Untuk memperoleh material yang kuat dan tahan panas, serat anorganik memnuhi syarat tersebut. Beberapa serat anorganik yang telah lama dikenal, misalnya asbes dan serat kaca. Untuk keperluan teknologi tinggi unsur karbon, silikon, dan boron merupakan bahan penyusun yang tepat. Serat karbon sangat banyak manfaatnya seperti pada industri raket tenis-bulu tangkis, alat pancing, dan industri pesawat. Boron dan silikon karbida, SiC,menjadi penting karena sifatnya yang tahan kelelahan. Serat boron dapat dipreparasi melalui reduksi boron triklorida dengan gas hidrogen pada temperatur kira-kira 1200 ^oC menurut persamaan reaksi:

2 BCl_3(g) → 2 B_(g) + 6 HCl_(g)

Gas boron ini kemudian dapat dikondensasikan kedalam serat karbon atau serat wolfram(W). Misalnya, boron dilapiskan pada serat wolfarm setebal 15 µm hingga diameter serat menjadi kira-kira 100 µm.

 

 

BAB III

PENUTUP

1. Kesimpulan
   

   Berdasarkan keterangan dan penjelasan yang telah dipaparkan pada bab sebelumnya tentang unsure boron maka, dapat disimpulkan bahwa :
   

• Boron termasuk kedalam unsure semi logam.
  
• Boron merupakan unsure yang berwarna hitam.
  
• Boron bersifat semikonduktor.
  
• Dapat mengetahui sifat-sifat, persenyawaan, pembuatan, kegunaan dan efek biologis dari boron.
  

  
   

1. Saran
   

   Dari penjelasan diatas diharapkan untuk :
   

• Lebih memahami tentang unsur-unsur yang ada dalam sistem periodik dan tidak hanya terbatas pada satu unsure saja.
  
• mengaplikasikan pengetahuan yang didapat.
  

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Anomin. 2012. Boron. http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/boron/ diakses 2 Oktober 2012 jam 14:00

 

Anomin. 2012. Gugusan Boron Membentuk System Cincin Yang Unik. http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/berita/gugusan-boron-membentuk-sistem-cincin-yang-unik/ diakses 2 Oktober 2012 jam 14:00

 

Anomin. 2012. Elemen Boron http://www.chemicool.com/elements/boron.html diakses 2 Oktober 2012 jam 14:00

 

Cotton, F.A dan Geoffrey.W.penerjemah Sahati,S. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Jakarta : UI Press

Nanang, Ruhyat, Ir., MT, 2009, Reaksi Kimia dan Susunan Berkala, http://teorikuliah.blogspot.com diakses tanggal 29 Oktober 2009.

Saito, Taro. 1996. Buku Teks Online Kimia Anorganik. Tokyo: Iwanami Shoten, Publishers.

 

Suyanti, Retno Dwi dan K.H Sugyarto. 2011. Kimia Anorganik 1. Medan: FMIPA UNIMED