POLIMER KIMIA


BAB I

PENDAHULUAN

1.1      Latar Belakang

 

Kimia Organik adalah disiplin ilmu kimia yang spesifik membahas studi mengenai struktur, sifat, komposisi, reaksi dan persiapan(sintesis atau arti lainnya) tentang persenyawaan kimiawi yang bergugus karbon dan hidrogen, yang dapat juga terdiri atas beberapa elemen lain, termasuk nitrogen, oksigen, unsur halogen, seperti fosfor, silikon dan belerang. <1> <2> <3> Definisi asli dari kimia “organik” berasal dari kesalahan persepsi atas campuran organik yang selalu dihubungkan dengan kehidupan. Tidak semua senyawa organik mendukung kehidupan di bumi sepenuhnya, tetapi kehidupan seperti yang telah kita ketahui bergantung pula pada sebagian besar kimia anorganik; sebagai contoh: beberapa enzim bergantung pada logam transisi, seperti besi dan tembaga; dan senyawa bahan seperti cangkang/kulit, gigi dan tulang terdiri atas sebagian bahan organik,sebagian lain anorganik. Terlepas dari bahan dasar karbon, kimia anorganik hanya menguraikan senyawa karbon sederhana, dengan struktur molekul yang tidak mengandung karbon menjadi rantai karbon (seperti dioksida, asam, karbonat, karbida, dan mineral). Hal ini tidak berarti bahwa senyawa karbon tunggal tidak ada (yaitu: metana dan turunan sederhana). Biokimia sebagian besar menguraikan kimia protein (dan biomolekul lebih besar).Karena sifat yang spesifik, senyawa berantai karbon banyak menampilkan keanekaragaman senyawa organik yang ekstrim dan penerapan yang sangat luas. Senyawa-senyawa tersebut merupakan dasar atau unsur pokok beberapa produk (cat, plastik, makanan, bahan peledak, obat-obatan, petrokimia, beberapa nama lainnya) dan (terlepas dari beberapa pengecualian) bentuk senyawa merupakan dasar dari proses hidup. Perbedaan bentuk dan reaktivitas molekul kimia menetapkan beberapa fungsi yang mengherankan, seperti katalis enzim dalam reaksi biokimia yang mendukung sistem kehidupan. Pembiakan otomatis alamiah dalam Kimia Organik dalam kehidupan seluruhnya. Kecenderungan dalam Kimia organik termasuk sintesis kiral, kimia hijau, kimia gelombang mikro,fullerene(karbon alotropis) dan spektroskopi gelombang mikro.

Polimer atau kadang-kadang disebut sebagai makromolekul, adalah molekul besar yang dibangun oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan sederhana. Kesatuan-kesatuan berulang itu setara dengan monomer, yaitu bahan dasar pembuat polimer (tabel 1). Akibatnya molekul-molekul polimer umumnya mempunyai massa molekul yang sangat besar. Sebagai contoh, polimer poli (feniletena) mempunyai harga rata-rata massa molekul mendekati 300.000. Hal ini yang menyebabkan polimer tinggi memperlihatkan sifat sangat berbeda dari polimer bermassa molekul rendah, sekalipun susunan kedua jenis polimer itu sama.

Polimer (makromolekul) merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit – unit berulang sederhana. Nama ini diturunkan dari bahasa yunani, yaitu : Poly yang berarti banyak, dan mer yang berarti bagian (Malcom Steven, 2004). Dan  polimer juga merupakan bahan yang penting dalam pembuatan komposit. Polimer berfungsi sebagai matriks yang berfungsi mengikat penguat yang digunakan pada komposit. Beberapa contoh bahan polimer yaitu resin phenolformaldehyde, urea formaldehyde, poliester, epoksi dan lainnya. Pada umumnya polimer memiliki sifat yang menguntungkan karena massa jenisnya kecil, mudah dibentuk, tahan karat (Hyer, 1998). Akan tetapi polimer memiliki kekurangan seperti kekakuan dan kekuatan rendah. Oleh karena itu agar diperoleh komposit yang lebih baik, maka polimer tersebut dipadukan dengan bahan yang lain yang berfungsi sebagai bahan penguat seperti: serat (fiber), partikel (particulate), lapisan (lamina) dan serpihan (flakes). Pada saat ini berbagai industri telah menggunakan komposit yang diperkuat oleh serat mulai dari industri perabot rumah tangga (panel, kursi, meja), industri kimia (pipa, tangki, selang), alat-alat olah raga, bagian-bagian mobil yang salah satunya bumper mobil, alat-alat listrik, industri pesawat terbang (badan pesawat, roda pendarat, sayap dan baling baling helikopter) dan industri perkapalan (salah satunya body speed boat).

BAB II

PEMBAHASAN

 

2.1 Sejarah Polimer

Polimer, sebenarnya sudah ada dan digunakan manusia sejak berabad- abad yang lalu. Polimer – polimer yang sudah digunakan itu adalah jenis polimer alam seperti selulosa, pati, protein, wol, dan karet. Istilah polimer pertama kali digunakan oleh kimiawan dari Swedia, Berzelius (1833).

Polimer  merupakan  molekul  besar  yang  terbentuk  dari  unit  –  unit berulang sederhana. Nama ini diturunkan dari bahasa Yunani Poly, yang berarti  “banyak” dan  mer,  yang  berarti “bagian”. Sedangkan industri polimer  (polimer  sintesis)  baru  dikembangkan  beberapa  puluh  tahun terakhir ini.

Berkembangnya industri polimer ini diawali ketika Charles Goodyear dari Amerika Serikat berhasil menemukan vulkanisasi pada tahun 1839. Setelah itu berbagai modifikasi polimer pun mulai berkembang seperti: Pada tahun 1870         Modifikasi selulosa dengan asam nitrat Pada tahun 1907      Ditemukan damar fenolik

Pada tahun 1930                     Ditemukan Poli fenol etena atau Polistirena

Pada tahun 1933                     Ditemukan  Polietena  atau  Polietilena di laboratorium ICI di Winnington, Chesire

Sejak  saat   itu   sejumlah   terobosan   baru   banyak   dilakukan   untuk menciptakan berbagai sistim polimer baru maupun pengembangan sistim polimer yang telah ada. Hasilnya tampak sebagai produk industri polimer yang begitu beragam sebagaimana yang terlihat sekarang ini.

Hingga pada tahun 1970 sudah terdapat lebih dari 25 produk polimer, dan pada  tahun 1980 polimer mencapai 2 juta m3    tiap tahunnya, melebihi produksi kayu dan baja.

Dengan berkembangnya  industri  polimer,  ternyata  membawa  dampak positif terhadap jumlah pengangguran. Hal ini disebabkan karena industri polimer    menyerap         benyak tenaga  kerja.   Karena sifatnya            yang karakteristik maka bahan polimer sangat disukai. Sifat – sifat polimer yang karakteristik ini antara lain:

–          Mudah diolah untuk berbagai macam produk pada suhu rendah dengan biaya murah.

–          Ringan; maksudnya rasio bobot/volumnya kecil.

–          Tahan korosi dan kerusakan terhadap lingkungan yang agresif.

–          Bersifat isolator yang baik terhadap panas dan listrik.

–          Berguna untuk bahan komponen khusus karena sifatnya yang elastis dan plastis.

–          Berat molekulnya besar sehingga kestabilan dimensinya tinggi.

Berkembangnya   industri   polimer   turut   menentukan   perkembangan ekonomi suatu negara. Semakin besar penggunaan polimer, menunjukkan semakin pesat perkembangan ekonomi suatu negara.

2.2  Klasifikasi Polimer        

Polimer dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1.   Berdasarkan Sumber

Berdasarkan  sumbernya  polimer  dapat  dikelompokkan  dalam  3 kelompok, yaitu:

–          Polimer Alam, yaitu polimer yang terjadi secara alami.

Contoh: karet alam, karbohidrat, protein, selulosa dan wol.

–          Polimer Semi Sintetik, yaitu polimer yang diperoleh dari hasil modifikasi polimer alam dan bahan kimia.

Contoh:  selulosa  nitrat  (yang  dikenal  lewat  misnomer  nitro selulosa) yang dipasarkan dibawah nama – nama  “Celluloid” dan “guncotton”.

–          Polimer sintesis, yakni polimer yang dibuat melalui polimerisasidari monome – monomer    polimer.            Polimer            sintesis sesungguhnya  yang   pertama   kali   digunakan   dalam   skala komersial  adalah  dammar Fenol  formaldehida. Dikembangkan pada  permulaan tahun 1900-an oleh kimiawan kelahiran Belgia Leo  Baekeland (yang telah memperoleh banyak sukses dengan penemuanya mengenai kertas foto sensitif cahaya), dan dikenal secara komersial sebagai bakelit. Sampai dekade 1920-an bakelit merupakan salah satu jenis dari produk – produk  konsumsi yan dipakai luas, dan penemuannya meraih visibilitas yang paling mewah, yakni dimunculkan di kulit muka majalah Time.

2.   Berdasarkan Bentuk Susunan Rantainya

Dibagi atas 3 kelompok yaitu:

–          Polimer Linier, yaitu polimer yang tersusun dengan unit ulang berikatan  satu  sama  lainnya  membentuk  rantai  polimer  yang panjang.

Gambar 1. Struktur polimer linier

–          Polimer Bercabang, yaitu polimer yang terbentuk jika beberapa unit ulang membentuk cabang pada rantai utama.

Gambar 2. Struktur polimer bercabang

–          Polimer Berikatan Silang (Cross – linking), yaitu polimer yang terbentuk karena beberapa rantai polimer saling berikatan satu sama lain pada rantai utamanya.Jika  sambungan  silang  terjadi  ke  berbagai  arah  maka  akan terbentuk  sambung  silang  tiga  dimensi  yang  sering  disebut polimer jaringan.

Gambar 3. Struktur polimer berikatan silang

Adakalanya pembentukan sambungan silang dilakukan dengan sengaja melaluli proses industri untuk mengubah sifat polimer, sebagaimana terjadi pada proses vulkanisasi karet. Banyak sistim polimer sifatnya sangat ditentukan oleh pembentukan jaringan tiga  dimensi, seperti misalnya bakelit yang merupakan damar mengeras – bahang fenol – metanal. Dalam sistim polimer seperti itu  pembentukan  sambungan  silang  tiga  dimensi  terjadi  pada tahap akhir produksi. Proses ini memberikan sifat kaku dan keras kepada       polimer. Jika    tahap   akhir produksi melibatkan penggunaan panas,  polimer tergolong mengeras – bahang dan polimer  disebut  dimatangkan.  Akan  tetapi,  beberapa  sistim polimer dapat dimatangkan pada keadaan dingin dan karena itu tergolong  polimer  mengeras  –  dingin.  Polimer  lurus  (hanya mengandung sedikit sekali sambungan silang, atau bahkan tidak ada   sama   sekali)   dapat   dilunakkan   dan   dibentuk   melalui pemanasan. Polimer seperti itu disebut polimer lentur – bahang.

3.   Berdasarkan Reaksi Polimerisasi

Dibagi 2 yaitu:

•           Poliadisi, yaitu polimer yang terjadi karena reaksi adisi. Reaksi adisi atau reaksi rantai adalah reaksi penambahan (satu sama lain) molekul-molekul monomer berikatan rangkap atau siklis biasanya dengan adanya suatu pemicu berupa radikal bebas atau ion.

•           Polikondensasi,   yaitu   polimer   yang   terjadi   karena   reaksi kondensasi/reaksi bertahap. Mekanisme  reaksi  polimer  kondensasi  identik  dengan  reaksi kondensasi  senyawa  bobot  molekul  rendah  yaitu:  reaksi  dua gugus  aktif dari 2 molekul monomer yang berbeda berinteraksi dengan  melepaskan molekul kecil. Contohnya H2O. Bila hasil polimer dan pereaksi (monomer) berbeda fase, reaksi akan terus berlangsung sampai salah satu pereaksi habis.

Contoh            terkenal           dari      polimerisasi     kondensasi      ini        adalah pembentukan protein dari asam amino.

4.   Berdasarkan Jenis Monomer

Dibagi atas dua kelompok:

ü  Homopolimer, yakni polimer yang terbentuk dari penggabungan monomer sejenis dengan unit berulang yang sama.

ü  Kopolimer,  yakni  polimer  yang  terbentuk  dari  beberapa jenis monomer yang berbeda.

Kopolimer ini dibagi lagi atas empat kelompok yaitu:

ü  Kopolimer acak.

Dalam kopolimer  acak,  sejumlah  kesatuan  berulang  yang berbeda tersusun secara acak dalam rantai polimer.

– A – B – B – A – B – A – A – A – B – A –

ü  Kopolimer silang teratur.

Dalam  kopolimer  silang  teratur  kesatuan  berulang  yang berbeda  berselang  –  seling  secara  teratur  dalam  rantai polimer.

– A – B – A – B – A – B – A – B – A – B – A –

ü  Kopolimer blok.

Dalam kopolimer blok kelompok  suatu kesatuan berulang berselang  –  seling  dengan  kelompok  kesatuan  berulang lainnya dalam rantai polimer.

– A – A – A – B – B – B – A – A – A – B –

ü  Kopolimer cabang/Graft Copolimer.

Yaitu  kopolimer  dengan  rantai  utama  terdiri  dari  satuan berulang  yang  sejenis  dan  rantai  cabang  monomer  yang sejenis.

5.   Berdasarkan Sifat Termal

Dibagi 2 yaitu:

ü  Termoplastik, yaitu polimer yang bisa mencair dan melunak. Hal  ini  disebabkan  karena  polimer  –  polimer  tersebut  tidak berikatan silang (linier atau bercabang) biasanya bisa larut dalam beberapa pelarut.

ü  Termoset, yaitu polimer yang tidak mau mencair atau meleleh jika dipanaskan. Polimer – polimer termoset tidak bisa dibentuk, dan tidak  dapat  larut  karena pengikatan silang,  menyebabkan kenaikan berat molekul yang besar. Contohnya dapat dilihat pada Tabel berikut:

Tabel Contoh polimer termoset

Diantara plastik – plastik ini, hanya beberapa jenis epoksi yang dikualifikasi sebagai plastik – plastik  teknik. Polimer – polimer fenol – formaldehida  dan urea – formaldehida  dan poliester – poliester tak jenuh menduduki sekitar 90% dari seluruh produksi. Perbandingan  produksi antar termoplastik dan plastik termoset kira – kira 6 : 1.

2.3   Konsep Dasar Kimia Polimer  

Secara kimia, polimer didefinisikan sebagai senyawa berbobot molekul besar   yang  terbentuk  dari  penggabungan  berulang  secara  kovalen (polimerisasi) molekul sederhana (monomer).

Satuan struktur berulang di dalam rantai polimer (-M-) biasanya setara atau hampir setara dengan struktur monomer (M). Jumlah satuan struktur berulang  dalam rantai polimer (n) dikenal dengan derajat polimerisasi (DP).   Berdasarkan   jumlah   satuan   berulangnya,   hasil   polimerisasi monomer   dapat   disebut  dimmer,  trimer,  tetramer,  ………,  dst,  bila masing-masing n = 2,3,4, … … …, dst. DP ialah jumlah total unit – unit struktur, termasuk gugus ujung. Sehingga, Bobot molekul = DP x berat molekul.

Contoh CH2  = CH2  – CH3CH3-. Jika DP = 100, maka BM = 100 x 28

= 2800.

Polimer dengan derajat polimerisasi besar (bobot molekul > 104) disebut polimer tinggi, sedang polimer dengan bobot molekul rendah (< 104) disebut oligomer. Sebagian besar polimer tinggi yang termasuk dalam jenis plastik, karet dan serat mempunyai bobot molekul antara 104  – 106.

2.4   Ruang Lingkup Kimia Polimer          

Ruang lingkup kimia polimer ada 2 yaitu:

  1. Resin, yaitu bahan baku yang diperoleh dari industri petrokimia.

Beberapa hal yang perlu diketahui mengenai resin antara lain:

ü  Analisis

ü  Sifat

ü  Kelarutan

ü  Berat Molekul

ü  Polimerisasi.

2.   Aditif, yaitu bahan tambahan dalam teknologi polimer.

Yang termasuk aditif antara lain:

–          Pewarna

–          Pelumas

–          Fragnances

–          Stabilizer

–          Antioksidan

–          Plastisier

–          Emulsifer

–          Anti UV

  1. Sains  dan  teknologi  polimer.  Dukungan  ilmu  pengetahuan  dan teknologi, sangat menentukan dalam menghasilkan produk – produk polimer   yang baik. Menghasilkan        inovasi – inovasi untuk memodifikasi berbagai bahan menjadi material – material baru, yang memiliki keunggulan – keunggulan kualitas. Hal ini dilakukan dengan mengandalkan  kemajuan  teknologi,  guna  menghasilkan  mesin  – mesin  yang dapat membuat produk polimer yang dibutuhkan oleh masyarakat.
  2. Komoditi/Produk.   Industri   polimer,   menghasilkan   produk   atau komoditi dari hasil sekian banyak proses produksi polimer. Komoditi yang   dihasilkan,   merupakan   tuangan   dari   semua   inovasi   dan keunggulan teknologi. Komoditi yang unggul, menarik, murah dan memiliki   berbagai   keunggulan,   adalah   komoditi   yang   sangat diharapkan oleh segenap konsumen polimer.

2.5   Manfaat Polimer          

Kita hidup dalam era polimer, plastik, serat, elastomer, karet, protein, selulosa semuanya ini merupakan istilah umum yang merupakan bagian dari polimer.

Dari  contoh-contoh  di  atas  dapat  kita  bayangkan  bahwa  polimer mempunyai manfaat yang besar dalam semua bidang kehidupan. Adapun manfaat dari polimer ini antara lain sebagai berikut:

  1. Dalam bidang kedokteran: banyak diciptakan alat-alat kesehatan seperti:  termometer, botol infus, selang infus, jantung buatan dan alat transfusi darah.
  2. Dalam bidang pertanian: dengan adanya mekanisasi pertanian.
  3. Dalam bidang teknik: diciptakan alat-alat ringan seperti peralatan pesawat.
  4. Dalam bidang otomotif: dibuat alat-alat pelengkap mobil.

2.6   Struktur Rantai Polimer         

Pengulangan bahan polimer dipengaruhi oleh sifat polimer. Sifat-sifat polimer tersebut antara lain:

1.   Pertumbuhan rantai polimer bersifat acak.

Penyusunan  molekul  polimer  mempunyai  sifat  struktur  yang berbeda  pengaruhnya, dikarenakan  massa  atom  relatif         polimer merupakan  nilai rata-rata dari monomer-monomer  penyusunnya, sehingga mengakibatkan pertumbuhan rantai menjadi acak.

2.   Dalam satu bahan polimer dimungkinkan terdapat 2 daerah yaitu:

–          Daerah teratur

–          Daerah tidak teratur

Kalau  rantai  teratur  disebut:  kristal.  Kalau  rantai  tidak  teratur disebut: amorf. Salah satu cara untuk mengetahui kristal dan amorf yaitu (secara visual): kristal: keras dan amorf: tak keras

  1. Rantai polimer yang keras dapat saling mendekati dengan jarak yang   lebih  pendek  dibandingkan  dengan  rantai  polimer  yang bercabang.
  2. Polimer dengan kesatuan yang teratur dengan gaya antaraksi yang tinggi akan memiliki kekristalan dan gaya tegang.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kekristalan:

–      Larutan polimer

Jika larutan polimer encer maka jarak antara satu molekul dengan

molekul   yang   lain   dalam   rantai   polimer   saling   berjauhan. Akibatnya ruang rantai tidak bersifat kristal.

Jika   polimer   pekat,   maka   jarak   antara   molekulnya   saling berdekatan sehingga mengakibatkan keteraturan ruang yang lebih bersifat kristal.

–      Gaya antar rantai

  • Efek induksi

Antara dua atom yang saling berikatan satu sama lain akan tertarik ke atom yag memiliki keelektronegativan yang lebih tinggi.

  • Gaya London

Gaya yang terjadi akibat tidak tersebar meratanya elektron di seputar  intinya  karena  lebih  banyak  elektron pada  satu  sisi daripada sisi lainnya sehingga terjadi tarikan antar rantai.

  • Ikatan Hidrogen

Ikatan yang terjadi antara atom O dan atom H.

Ikatan intra molekul dan antar molekul adalah ikatan hidrogen yang terjadi antara gugus – gugus pada rantai yang sama.

  •   Derajat kekristalan

Derajat kekristalan dapat ditentukan dengan cara hamburan sinar-X.

  • Keteraturan struktur molekul
  • Taksisitas.

Ada     dua      golongan         susunan           geometris         rantai   yang    perlu

diperhatikan dalam mempelajari sifat dan struktur molekul polimer:

  • ȩ Geometri yang timbul dari rotasi gugus terhadap ikatan tunggal atau disebut juga perubahan konformasi. Konformasi ini tidak menimbulkan perubahan struktur kimia rantai polimer karena perubahan konformasi adalah reversibel (bolak – balik). Konformasi hanya menyebabkan perubahan sifat fisik dari bahan            polimer seperti perbedaan derajat kristalinitas dan sebagainya.  Bila  bahan  polimer  dipanaskan  melampaui  suhu transisi kaca, gugus – gugus  dalam rantai polimer akan membentuk konformasi tertentu (bertindihan atau bergiliran). Bila kemudian didinginkan,  rantai  polimer  dengan  konformasi  tersebut  dapat tersusun  lebih  rapi  untuk  membentuk  struktur  kristalin.  Bahan polimer  berstruktur  kristal  bersifat  lebih  keras,  liat  dan  tahan terhadap bahan kimia dibandingkan dengan struktur bukan kristal (amorf).
  • Geometri kedua dari rantai polimer adalah susunanan yang dapat berubah hanya dengan jalan pemutusan ikatan kimia, ini disebut dengan  konfigurasi.  Perubahan konfigurasi  rantai polimer  akan menyebabkan            perubahan struktur kimia,       dan      karena  itu menyebabkan  perubahan sifat  kimia  dan  sifat  fisika dari  bahan polimer yang bersangkutan. Misalnya perubahan konfigurasi cis dan       trans pada poliisoprena, menimbulkan dua macam struktur polimer karet alam (isomer cis) dan getah perca (isomer trans).

 

2.7  Isomeri

Isomeri adalah senyawa-senyawa kimia yang mempunyai rumus molekul sama tetapi rumus strukturnya berbeda, sehingga sifat-sifatnya pun berbeda.

Macam-macam isomer :

  1. Isomer Rantai  :  adanya pernedaan susunan rantai karbon dari senyawa segolongan

Contoh : n – pentana dengan 2-metil butana (iso pentana)

  1. Isomer Posisi :  adanya perbedaab letak gugus fungsi pada rantai karbon dari senyawa segolongan

Contoh : 1-butanol dengan 2-butanol

  1. Isomer Fungsi   :  adanya gugus fungsi yang berbeda

Pasangan isomer fungsi :

  • Alkena dengan sikloalkana     [ CnH2n ]
  • Alkuna dengan alkandiena     [ CnH2n – 2 ]
  • Alkohol dengan eter   [ CnH2n + 2O ]
  • Aldehid dengan keton            [ CnH2nO ]
  • Alkanoat dengan ester            [ CnH2nO2  ]
  1. Isomer Geometri  :  isomer sis-trans terjadi jika pada ikatan karbon rangkap dua mengandung dua atom atau gugus yang sama

Isomer cis        :  atom / gugus yang sama letak satu sisi

Isomer trans   : atom / gugus yang sama letak berseberangan

Contoh :    1. CH3  CH2  CH CH CH2  CH3

2. CH3  CH2  CH C(CH3) CH2  CH3

  1. Isomer Optik  :  senyawa yang dapat memutar bidang polarisasi cahaya (eksperimen) dan mempunyai

atom C asimetris (teoritis).

Atom C asimetris : atom C yang mengikat empat gugus / atom yang berbeda.

Contoh :  CH2  CH(OH)COOH (asam laktat)

Senyawa dekstro (d)   : senyawa optis aktif yang memutar bidang polarisasi cahaya kearah kanan.

Senyawa levo ( l )       : senyawa optis aktif yang memutar bidang polarisasi cahaya ke kiri. Jumlah maksimal isomer optis  = 2n, dimana n = jumlah atom C asimetris.

2.8 Macam-macam Senyawa Karbon

1. Alkana dan Alkil

–          Rumus alkana :  CnH2n + 2

–          Rumus alkil : CnH2n + 1

Sumber senyawa alkana :  minyak bumi, batubara, gas alam.

Sifat fisik :

  • Non polar, 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 : C1  – C4   =  gas (tidak berbau)

C5  – C17        =  cair (berbau bensin)

C18  – dst       =  padat (tidak berbau)

–      Titik didih senyawa rantai lurus  > titik didih senyawa rantai bercabang.

–      Mr  >>  → titik didih  >>

Sifat kimia :

–      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            C2H5    :  etil

2. Alkena ( CnH2n )

  1. Gugus fungsi :   – C = C –
  2. Tatanama
  1. Nama alkena yang mengandung satu ikatan rangkap mempunyai nama dari alkana yang sesuai dengan mengganti ankhiran –ana menjadi –ena.
  2. Bila terdapat dua atau lebih ikatan rangkap namanya menjadi alkadiena, alkatriena dan sebagainya.
  3. Tempat ikatan rangkap dinyatakan dengan nomor atom karbon yang mendahului sesuai dengan alkana.

3. Alkohol ( CnH2n + 1 OH )

  1. aGugus fungsi :   – OH
  2. 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

CH3   – CH – CH3              : 2 propanol  = isopropil alkohol

OH

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

c.         Reaksi pengenalan alkohol

  • Bereaksi dengan logam natrium menghasilkan gas hidrogen R – Ona  + Na  →  R – ONa +  ½ H2
  • Bereaksi dengan hidrogen halida menggunakan katalis ZnCl mebentuk alkil halida. R – OH  + HCl  →  R – Cl  + H2O Reaksi ini dapat dipakai untuk membedakan alkohol primer, sekunder dan tersier (disebut test Lucas)
  • Alkohol primer  + HCl  →  sangat lambat
  • Alkohol sekunder  + HCl  →  cepat
  • Alkohol tersier  + HCl  →  sangat cepat

3. Alkohol bereaksi dengan fosfor pentaklorida menghasilkan alkil klorida, HCl dan POCl. R – OH  + PCl5    →  R – Cl +  POCl3    + HCl

d.   Sifat-sifat fisik alkohol

  • Cairan encer, mudah bercampur dengan air dalam segala perbandingan.
  • Alkohol mempunyai titik didih tinggi dibanding alkana yang jumlah atom C sama, karena antar molekul alkohol membentuk ikatan hidrogen.

e. 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.

4. Eter ( R – O – R’)

  1. 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

  1. Reaksi pengenalan eter

Eter bereaksi dengan PCl5  jika dipanaskan.

R – O – R + PCl5    →  R – Cl  +  R1  – Cl +  POCl3

Tidak dibebaskannya HCl dalam reaksi tersebut bisa untuk membedakan eter dengan alkohol.

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

  1. Kegunaan eter
    • Sebagai pelarut zat-zat organik
    • Untuk obat bius

5.  Alkanon  (R – C – R1     )

  1. Tatanama

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

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

  1. Bereaksi dengan reagen Fehling menghasilkan endapan merah bata, Cu2O.
  2. Bereaksi dengan reagen Tollens menghasilkan cermin perak, Ag.
  3. Bereaksi dengan reagen Benedict menghasilkan endapan merah bata, Cu2O.
  4. Dioksidasi menjadi asam karboksilat.

Keton

  1. Tidak bereaksi dengan reagen Fehling.
  2. Tidak bereaksi dengan reagen Tollens.
  3. Tidak bereaksi dengan reagen Benedict.
  4. Sukar dioksidasi.

6.  Asam Alkanoat / Karboksilat a.  Tatanama

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

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

–          Nama trivial (biasa) asam karboksilat seringkali diturunkan dari nama seumbernya. Untuk menyebutkan letak substitusinya atom-atom karbon

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

Berikut ini contoh asam yang paling banyak dijumpai sehari-hari.

  1. Asam Format (HCOOH 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.

Pembuatan

  • § Oksidasi metanol
  • § Hidrolisis HCN Reaksi  : HCn  + 2 H2O → HCOOH  + NH3
  • § Dalam teknik dibuat dari CO + uap air yang dialirkan melalui katalis oksida logam, pada 200oC dan tekanan besar.

Reaksi  :  CO +  H2O →  HCOOH

Kegunaan

Asam format banyak digunakan untuk menggumpalkan getah karet (lateks); dalam industri

tekstil penyamakan kulit, pembuatan plastik.

2. Asam asetat

Adalah zat cair jernih berbau merangsang, tidak berwarna membeku pada 16,6oC. berbentuk kristal serupa dengan es karena itu asam asetat murni disebut juga asam asetat glasial.

Pembuatan

–          Terbentuk pada oksida etanol karena pengaruh berbagai jenis bakteri seperti acetobakter.

–          Dalam teknik dengan mengalirkan campuran berupa etanol dan udara melalui katalisator

7.  Lemak dan Minyak ( Trigliserida )

Lemak  dan  minyak  adalah ester  dari gliserol dengan  asam karboksilat suku  tinggi (asam lemak). Gliserida padat (lemak) terutama berasal dari sumber hewani adalah ester dari gliserol dengan asam karboksilat jenuh. gLiserida cair (minyak berasal dari sumber nabati seperti minyak kelapa, minyak jagung, minyak wijen) adalah ester dari gliserol dengan asam karboksilat tidak jenuh (mempunyai ikatan rangkap).

Gliserol +  asam lemak  →  trigliserida

Beberapa contoh asam lemak

Struktur Rumus

Molekul

Nama Biasa

Titik Cair

( oC )

Asam-asam lemak jenuh (lemak hewani)

CH3(CH2)10COOH CH3(CH2)14COOH CH3(CH2)16COOH

Asam-asam lemak tak jenuh → minyak

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7 COOH

C11H23COOH C15H32COOH C17H35COOH

C17H33COOH

Asam laurat Asam palmitat Asam stearat

Asam oleat

44,2

63,1

69,6

13,4

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Kimia berhubungan dengan interaksi materi yang dapat melibatkan dua zat atau antara materi dan energi, terutama dalam hubungannya dengan hukum pertama termodinamika. Kimia tradisional melibatkan interaksi antara zat kimia dalam reaksi kimia, yang mengubah satu atau lebih zat menjadi satu atau lebih zat lain. Kadang reaksi ini digerakkan oleh pertimbangan entalpi, seperti ketika dua zat berentalpi tinggi seperti hidrogen dan oksigen elemental bereaksi membentuk air, zat dengan entalpi lebih rendah. Reaksi kimia dapat difasilitasi dengan suatu katalis, yang umumnya merupakan zat kimia lain yang terlibat dalam media reaksi tapi tidak dikonsumsi (contohnya adalah asam sulfat yang mengkatalisasi elektrolisis  air) atau fenomena immaterial (seperti radiasi elektromagnet dalam reaksi fotokimia). Kimia tradisional juga menangani analisis  zat kimia, baik di dalam maupun di luar suatu reaksi, seperti dalam spektroskopi.

Semua materi normal terdiri dari atom atau komponen-komponen subatom yang membentuk atom; proton, elektron, dan neutron. Atom dapat dikombinasikan untuk menghasilkan bentuk materi yang lebih kompleks seperti ion, molekul, atau kristal. Struktur dunia yang kita jalani sehari-hari dan sifat materi yang berinteraksi dengan kita ditentukan oleh sifat zat-zat kimia dan interaksi antar mereka. Baja lebih keras dari besi karena atom-atomnya terikat dalam struktur kristal yang lebih kaku. Kayu terbakar atau mengalami oksidasi cepat karena ia dapat bereaksi secara spontan dengan oksigen pada suatu reaksi kimia jika berada di atas suatu suhu tertentu.

Polimer (makromolekul) merupakan molekul besar yang terbentuk dari unit – unit berulang sederhana. Nama ini diturunkan dari bahasa yunani, yaitu : Poly yang berarti banyak, dan mer yang berarti bagian (Malcom Steven, 2004). Dan  polimer juga merupakan bahan yang penting dalam pembuatan komposit. Polimer berfungsi sebagai matriks yang berfungsi mengikat penguat yang digunakan pada komposit. Beberapa contoh bahan polimer yaitu resin phenolformaldehyde, urea formaldehyde, poliester, epoksi dan lainnya. Pada umumnya polimer memiliki sifat yang menguntungkan karena massa jenisnya kecil, mudah dibentuk, tahan karat (Hyer, 1998). Akan tetapi polimer memiliki kekurangan seperti kekakuan dan kekuatan rendah. Oleh karena itu agar diperoleh komposit yang lebih baik, maka polimer tersebut dipadukan dengan bahan yang lain yang berfungsi sebagai bahan penguat seperti: serat (fiber), partikel (particulate), lapisan (lamina) dan serpihan (flakes). Pada saat ini berbagai industri telah menggunakan komposit yang diperkuat oleh serat mulai dari industri perabot rumah tangga (panel, kursi, meja), industri kimia (pipa, tangki, selang), alat-alat olah raga, bagian-bagian mobil yang salah satunya bumper mobil, alat-alat listrik, industri pesawat terbang (badan pesawat, roda pendarat, sayap dan baling baling helikopter) dan industri perkapalan (salah satunya body speed boat).

DAFTAR PUSTAKA

 

 

Malcolm, P.S., 2001. Polymer Chemistry : An Introduction, diindonesiakan oleh Lis Sopyan, cetakan pertama, PT Pradnya Paramita : Jakarta

Fried, J.R., 1995. Polymer Science and Technology. Prentice Hall PTR : New Jersey

Mark, J.E. 1992. Inorganic Polymers. Prentice-Hall International, Inc. : New Jersey

Odian, G. 1991. Principles of Polymerization. 3rd edition, John Wiley & Sons, Inc : New York

Van Krevelen, D.W., 1990. Properties of Polymers. Elsevier Science B.V : Amsterdam

Sperling, L.H., 1986. Introduction to Physical Polymer Science. John Wiley & Sons, Inc : New York

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_xi/polimer/

http://id.wikipedia.org/wiki/Kimia

http://www.forumsains.com/kimia/kimia-organik/

industri17felisianus.blog.mercubuana.ac.id/…/KBK_Presentasi_kimia_Struktur-Senyawa-Organik.pdf

By Acehmillano Ganto Posted in MAKALAH

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s