Reaksi Aldehid dan Keton dengan Pereaksi Grignard

Kata Kunci: aldehid, keton, pereaksi Grignard

Ditulis oleh Jim Clark pada 02-11-2007

Halaman ini menjelaskan tentang reaksi aldehid dan keton dengan pereaksi Grignard menghasilkan alkohol-alkohol yang sedikit kompleks. Penjelasan pada halaman ini banyak kemiripan dengan informasi tentang reaksi-reaksi yang sama pada sebuah halaman tentang pereaksi Grignard di bagian sifat-sifat halogenalkana.
Pengertian pereaksi Grignard
Pereaksi Grignard memiliki rumus umum RMgX dimana X adalah sebuah halogen, dan R adalah sebuah gugus alkil atau aril (berdasarkan pada sebuah cincin benzen). Pada pembahasan halaman ini, kita menganggap R sebagai sebuah gugus alkil.
Pereaksi Grignard sederhana bisa berupa CH₃CH₂MgBr.
Pembuatan pereaksi Grignard
Pereaksi Grignard dibuat dengan menambahkan halogenalkana ke dalam sedikit magnesium pada sebuah labu kimia yang mengandung etoksietana (umumnya disebut dietil eter atau hanya "eter"). Labu kimia dihubungkan dengan sebuah kondensor refluks, dan campuran dipanaskan di atas penangas air selama 20 hingga 30 menit.

Segala sesuatunya akan mengering sempurna karena pereaksi Grignard bereaksi dengan air (lihat berikut).
Setiap reaksi yang menggunakan pereaksi Grignard dilakukan dengan campuran yang dihasilkan dari reaksi di atas. Digunakan campuran sebab pereaksi Grignard tidak bisa dipisahkan.
Reaksi-reaksi pereaksi Grignard dengan aldehid dan keton
Reaksi-reaksi yang terjadi antara pereaksi Grignard dengan aldehid dan keton tidak lain adalah reaksi ikatan rangkap C=O, sehingga aldehid dan keton bereaksi dengan mekanisme yang persis sama – yang membedakan hanya gugus-gugus yang terikat pada ikatan rangkap C=O.
Apa yang terjadi pada reaksi ini jauh lebih mudah dipahami dengan mencermati persamaan umumnya (menggunakan gugus "R" bukan gugus tertentu) – setelah anda memahami dengan gugus R barulah bisa diganti dengan gugus yang sesungguhnya jika diperlukan. Gugus "R" bisa berupa hidrogen atau alkil dalam kombinasi apapun.
Pada tahap pertama, pereaksi Grignard diadisi ke ikatan rangkap C=O:

Asam encer selanjutnya ditambahkan untuk menghidrolisisnya.

Alkohol terbentuk. Salah satu kegunaan penting dari pereaksi Grignard adalah kemampuannya untuk membuat alkohol-alkohol kompleks dengan mudah.
Jenis alkohol yang dihasilkan tergantung pada senyawa karbonil yang digunakan – dengan kata lain, gugus R dan R’ yang dimiliki.
Reaksi antara pereaksi Grignard dengan metanal
Pada metanal, kedua gugus R adalah hidrogen. Metanal merupakan aldehid paling sederhana yang bisa terbentuk.

Dengan mengasumsikan bahwa anda memulai dengan CH₃CH₂MgBr dan menggunakan persamaan reaksi umum di atas, maka alkohol yang diperoleh akan selalu dalam bentuk berikut:

Karena kedua gugus R adalah atom hidrogen, maka produk akhirnya akan menjadi:

Sebuah alkohol primer terbentuk. Sebuah alkohol primer hanya memiliki satu gugus alkil terikat pada atom karbon yang mengikat gugus -OH.
Jika anda menggunakan pereaksi Grignard yang berbeda, maka akan terbentuk alkohol primer yang berbeda pula.
Reaksi antara pereaksi Grignard dengan aldehid-aldehid lain
Aldehid setelah metanal adalah etanal. Salah satu dari gugus R nya adalah hidrogen dan yang lainnya adalah CH₃.

Untuk memudahkan, anggap kembali gugus-gugus ini sebagai gugus R dan R’ pada persamaan umum. Alkohol yang terbentuk adalah:

Jadi kali ini produk akhir memiliki satu gugus CH₃ dan satu gugus hidrogen terikat padanya:

Sebuah alkohol sekunder memliki dua gugus alkil (bisa sama atau berbeda) terikat pada atom karbon yang mengikat gugus -OH.
Anda bisa merubah sifat dari alkohol sekunder ini dengan salah satu cara berikut:

• Mengubah sifat-sifat pereaksi Grignard – yang mana akan mengubah gugus CH₃CH₂ menjadi beberapa gugus alkil yang lain;
• mengubah sifat-sifat aldehid – yang mana akan mengubah gugus CH₃ menjadi beberapa gugus alkil lainnya.

Reaksi antara pereaksi Grignard dengan keton
Keton memiliki dua gugus alkil yang terikat pada ikatan rangkap C=O. Keton yang paling sederhana adalah propanon.

Kali ini, jika gugus R diganti pada rumus umum untuk alkohol yang terbentuk, maka akan dihasilkan alkohol tersier.

Alkohol tersier memiliki tiga gugus alkil yang terikat pada atom karbon yang mengikat gugus -OH. Ketiga gugus alkil tersebut bisa sama atau berbeda.
Anda bisa mengatur perubahan pada produk dengan cara

• mengubah sifat-sifat pereaksi Grignard – yang mana akan merubah gugus CH₃CH₂ menjadi beberapa gugus alkil yang lain;
• mengubah sifat-sifat keton – yang mana akan mengubah gugus-gugus CH₃ menjadi gugus-gugus alkil lain sesuai dengan gugus pada keton yang digunakan.

Kata Pencarian Artikel ini:

pereaksi grignard, pereaksi, reaksi-reaksi aldehid dan keton, mekanisme reaksi grignard, sifat keton, reaksi aldehid keton, metanal, reaksi alkohol dan fenol, sifat-sifat aldehid, persamaan reaksi keton

Read More

Oksidasi Aldehid dan Keton

Kata Kunci: aldehid, keton, larutan Benedict, larutan Fehling, oksidasi, pereaksi Tollens

Ditulis oleh Jim Clark pada 02-11-2007

Halaman ini menjelaskan tentang cara-cara yang dapat dipakai untuk membedakan antara aldehid dan keton dengan menggunakan agen-agen pengoksidasi seperti larutan kalium dikromat(VI) asam, pereaksi Tollens, larutan Fehling dan larutan Benedict.
Latar belakang
Mengapa aldehid dan keton memiliki sifat yang berbeda?
Anda akan mengingat dari pembahasan lain di topik aldehid keton bahwa perbedaan antara aldehid dan keton adalah keberadaan sebuah atom hidrogen yang terikat pada ikatan rangkap C=O dalam aldehid, sedangkan pada keton tidak ditemukan hidrogen seperti ini.

Keberadaan atom hidrogen tersebut menjadikan aldehid sangat mudah teroksidasi. Atau dengan kata lain, aldehid adalah agen pereduksi yang kuat.
Karena keton tidak memiliki atom hidrogen istimewa ini, maka keton sangat sulit dioksidasi. Hanya agen pengoksidasi sangat kuat seperti larutan kalium manganat(VII) (larutan kalium permanganat) yang bisa mengoksidasi keton – itupun dengan mekanisme yang tidak rapi, dengan memutus ikatan-ikatan C-C.
Dengan tidak memperhitungkan agen pengoksidasi yang kuat ini, anda bisa dengan mudah menjelaskan perbedaan antara sebuah aldehid dengan sebuah keton. Aldehid dapat dioksidasi dengan mudah menggunakan semua jenis agen pengoksidasi; sedangkan keton tidak.
Rincian reaksi-reaksi ini akan dibahas lebih lanjut pada bagian-bagian bawah halaman ini.
Apa yang terbentuk apabila aldehid dioksidasi?
Hasil yang terbentuk tergantung pada apakah reaksi dilakukan pada kondisi asam atau basa. Pada kondisi asam, aldehid dioksidasi menjadi sebuah asam karboksilat. Pada kondisi basa, asam karboksilat tidak bisa terbentuk karena dapat bereaksi dengan logam alkali. Olehnya itu yang terbentuk adalah garam dari asam karboksilat.

Menuliskan persamaan reaksi untuk reaksi-reaksi oksidasi
Jika anda ingin mengetahui persamaan untuk reaksi-reaksi oksidasi ini, maka satu-satunya cara yang tepat digunakan untuk menuliskannya adalah dengan menggunakan persamaan setengah reaksi.
Persamaan setengah reaksi untuk oksidasi aldehid berbeda-beda tergantung pada kondisi reaksi (apakah asam atau basa).
Pada kondisi asam, persamaan setengah reaksinya adalah:

dan pada kondisi basa:

Persamaan-persamaan setengah reaksi ini selanjutnya digabungkan dengan persamaan setengah reaksi dari agen pengoksidasi yang digunakan. Contohnya dijelaskan secara rinci berikut ini.
Contoh-contoh spesifik
Pada masing-masing contoh berikut, kami berasumsi bahwa anda telah mengetahui apakah yang terbentuk adalah aldehid atau keton. Ada banyak hal lain yang juga dapat memberikan hasil positif.
Dengan mengasumsikan bahwa anda mengetahui apa yang harus terbentuk (aldehid atau keton), pada masing-masing contoh, keton tidak memberikan hasil positif. Hanya aldehid yang memberikan hasil positif.
Penggunaan larutan kalium dikromat(VI) asam
Sedikit larutan kalium dikromat(VI) diasamkan dengan asam sulfat encer dan beberapa tetes aldehid atau keton ditambahkan. Jika tidak ada yang terjadi pada suhu biasa, campuran dipanaskan secara perlahan selama beberapa menit – misalnya, dalam sebuah labu kimia berisi air panas.

keton	Tidak ada perubahan warna pada larutan oranye.
aldehid	Larutan oranye berubah menjadi biru.

Ion-ion dikromat (VI) telah direduksi menjadi ion-ion kromium(III) yang berwarna hijau oleh aldehid. Selanjutnya aldehid dioksidasi menjadi asam karboksilat yang sesuai.
Persamaan setengah reaksi untuk reduksi ion-ion dikromat(VI) adalah:

Menggabungkan persamaan di atas dengan persamaan setengah reaksi dari oksidasi sebuah aldehid pada kondisi asam, yakni

akan menghasilkan persamaan lengkap sebagai berikut:

Penggunaan pereaksi Tollens (uji cermin perak)
Pereaksi Tollens mengandung ion diamminperak(I), [Ag(NH₃)₂]⁺.
Ion ini dibuat dari larutan perak(I) nitrat. Caranya dengan memasukkan setetes larutan natrium hidroksida ke dalam larutan perak(I) nitrat yang menghasilkan sebuah endapan perak(I) oksida, dan selanjutnya tambahkan larutan amonia encer secukupnya untuk melarutkan ulang endapan tersebut.
Untuk melakukan uji dengan pereaksi Tollens, beberapa tetes aldehid atau keton dimasukkan ke dalam pereaksi Tollens yang baru dibuat, dan dipanaskan secara perlahan dalam sebuah penangas air panas selama beberapa menit.

keton	Tidak ada perubahan pada larutan yang tidak berwarna.
aldehid	Larutan tidak berwarna menghasilkan sebuah endapan perak berwarna abu-abu, atau sebuah cermin perak pada tabung uji.

Aldehid mereduksi ion diamminperak(I) menjadi logam perak. Karena larutan bersifat basa, maka aldehid dengan sendirinya dioksidasi menjadi sebuah garam dari asam karboksilat yang sesuai.
Persamaan setengah reaksi untuk reduksi ion diamminperak(I) menjadi perak adalah sebagai berikut:

Menggabungkan persamaan di atas dengan persamaan setengah reaksi dari oksidasi sebuah aldehid pada kondisi basa, yakni

akan menghasilkan persamaan reaksi lengkap:

Penggunaan larutan Fehling atau larutan Benedict
Larutan Fehling dan larutan Benedict adalah varian dari larutan yang secara ensensial sama. Keduanya mengandung ion-ion tembaga(II) yang dikompleks dalam sebuah larutan basa.
Larutan Fehling mengandung ion tembaga(II) yang dikompleks dengan ion tartrat dalam larutan natrium hidroksida. Pengompleksan ion tembaga(II) dengan ion tartrat dapat mencegah terjadinya endapan tembaga(II) hidroksida.
Larutan Benedict mengandung ion-ion tembaga(II) yang membentuk kompleks dengan ion-ion sitrat dalam larutan natrium karbonat. Lagi-lagi, pengompleksan ion-ion tembaga(II) dapat mencegah terbentuknya sebuah endapan – kali ini endapan tembaga(II) karbonat.
Larutan Fehling dan larutan Benedict digunakan dengan cara yang sama. Beberapa tetes aldehid atau keton ditambahkan ke dalam reagen, dan campurannya dipanaskan secara perlahan dalam sebuah penangas air panas selama beberapa menit.

keton	Tidak ada perubahan warna pada larutan biru.
aldehid	Larutan biru menghasilkan sebuah endapan merah gelap dari tembaga(I) oksida.

Aldehid mereduksi ion tembaga(II) menjadi tembaga(I) oksida. Karena larutan bersifat basa, maka aldehid dengan sendirinya teroksidasi menjadi sebuah garam dari asam karboksilat yang sesuai.
Persamaan untuk reaksi-reaksi ini selalu disederhanakan untuk menghindari keharusan menuliskan ion tartrat atau sitrat pada kompleks tembaga dalam rumus struktur. Persamaan setengah-reaksi untuk larutan Fehling dan larutan Benedict bisa dituliskan sebagai:

Menggabungkan persamaan di atas dengan persamaan setengah reaksi untuk oksidasi aldehid pada kondisi basa yakni

akan menghasilkan persamaan lengkap:

Kata Pencarian Artikel ini:

aldehid dan keton, pereaksi tollens, reaksi aldehid dan keton, uji tollens, oksidasi aldehid, oksidasi keton, pereaksi benedict, oksidasi aldehid dan keton, reaksi oksidasi aldehid, aldehid adalah

Read More

Reaksi Adisi-Eliminasi Aldehid dan Keton

Kata Kunci: aldehid, dinitrofenilhidrazin, dinitrofenilhidrazon, keton, pereaksi Brady, reaksi

Ditulis oleh Jim Clark pada 02-11-2007

Halaman ini menjelaskan tentang reaksi aldehid dan keton dengan 2,4-dinitrofenilhidrazin (pereaksi Brady) sebagai sebuah reaksi uji untuk ikatan rangkap C=O. Disini kita juga membahas sekilas tentang beberapa reaksi mirip lainnya yang dikenal sebagai reaksi adisi-eliminasi (atau kondensasi).
Reaksi dengan 2,4-dinitrofenilhidrazin
2,4-dinitrofenilhidrazin sering disingkat menjadi 2,4-DNP atau 2,4-DNPH. Larutan 2,4-dinitrofenilhidrazin dalam sebuah campuran metanol dan asam sulfat dikenal sebagai pereaksi Brady.
Pengertian 2,4-dinitrofenilhidrazin
Walaupun namanya kedengaran rumit, dan strukturnya terlihat agak kompleks, namun sebenarnya sangat mudah untuk dibuat.
Pertama-tama gambarkan rumus molekul dari hidrazin, yaitu sebagai berikut:

Pada fenilhidrazin, salah satu atom hidrogen dalam hidrazin digantikan oleh sebuah gugus fenil, C₆H₅. Ini didasarkan pada sebuah cincin benzen.

Pada 2,4-dinitrofenilhidrazin, ada dua gugus nitro, NO₂, yang terikat pada gugus fenil di posisi karbon 2 dan 4. Sudut yang padanya terikat nitrogen dianggap sebagai atom karbon nomor 1, dan perhitungan dilakukan searah arah jarum jam.

Melangsugkan reaksi
Rincian reaksi antara aldehid atau keton dengan 2,4-dinitrofenilhidrazin sedikit bervariasi tergantung pada sifat-sifat aldehid atau keton yang terlibat, dan pelarut yang didalamnya dilarutkan 2,4-dinitrofenilhidrazin. Pada prosedur berikut, anggap kita menggunakan 2,4-dinitrofenilhidrazin dalam bentuk pereaksi Brady (sebuah larutan 2,4-dinitrofenilhidrazin dalam metanol dan asam sulfat):
Masukkan beberapa tetes aldehid atau keton, atau bisa juga larutan aldehid atau keton dalam metanol, ke dalam pereaksi Brady. Terbentuknya endapan kuning atau oranye terang mengindikasikan adanya ikatan rangkap C=O dalam sebuah aldehid atau keton.
Reaksi uji ini adalah yang paling sederhana untuk sebuah aldehid atau keton.
Sifat kimiawi reaksi
Reaksi keseluruhan dituliskan dengan persamaan berikut:

R dan R’ bisa berupa kombinasi dari gugus-gugus hidrogen atau hidrokarbon (seperti gugus alkil). Jika sekurang-kurangnya satu dari kedua gugus tersebut adalah hidrogen, maka senyawa asalnya adalah aldehid. Jika kedua gugus tersebut adalah gugus hidrokarbon, maka senyawa asalnya adalah keton.
Perhatikan secara seksama mekanisme yang terjadi.

Jika kedua molekul pereaksi digambarkan berderet, maka struktur produk reaksi dapat ditentukan dengan mudah.
Produk reaksi dikenal sebagai "2,4-dinitrofenilhidrazon". Perlu diperhatikan bahwa yang berubah hanya akhiran saja, dari akhiran "-in" menjadi "-on". Ini kemungkinan membingungkan.
Produk dari reaksi dengan etanal disebut sebagai etanal 2,4-dinitrofenilhidrazon; produk dari reaksi dengan propanon disebut propanon 2,4-dinitrofenilhidrazon – dan seterusnya. Ini tidak terlalu sulit.
Reaksi ini dikenal sebagai reaksi kondensasi. Reaksi kondensasi merupakan reaksi dimana dua molekul bergabung bersama disertai dengan hilangnya sebuah molekul kecil dalam proses tersebut. Dalam hal ini, molekul kecil tersebut adalah air.
Dari segi mekanisme, reaksi ini adalah reaksi adisi-eliminasi nukleofilik. 2,4-dinitrofenilhidrazin pertama-pertama memasuki ikatan rangkap C=O (tahap adisi) menghasilkan sebuah senyawa intermediet yang selanjutnya kehilangan sebuah molekul air (tahap eliminasi).
Kegunaan reaksi
Reaksi adisi-eliminasi aldehid dan keton memiliki dua kegunaan dalam pengujian aldehid dan keton.

• Pertama, reaksi ini bisa digunakan untuk menguji keberadaan ikatan rangkap C=O. Ikatan rangkap C=O dalam sebuah aldehid atau keton hanya memiliki endapan berwarna oranye atau kuning.
• Kedua, reaksi ini bisa digunakan untuk membantu mengidentifikasi aldehid atau keton tertentu.
  Endapan disaring dan dicuci dengan, misalnya, metanol dan selanjutnya direkristalisasi dari sebuah pelarut yang cocok, dimana pelarut ini bisa bereda-beda tergantung pada sifat aldehid dan keton. Sebagai contoh, kita bisa merekristalisasi produk-produk aldehid dan keton kecil dari sebuah campuran etanol dan air.
  Kristal-kristal yang terbentuk dilarutkan dalam pelarut panas dengan jumlah yang minimum. Jika larutan telah dingin, kristal-kristal diendapkan ulang dan bisa disaring, dicuci dengan sedikit pelarut dan dikeringkan. Kristal-kristal ini akan menjadi murni.
  Jika anda mengetahui titik lebur kristal-kristal, maka anda bisa membandingkannya dengan tabel-tabel titik lebur 2,4-dinitrofenilhidrazon dari semua aldehid dan keton umum untuk mencari aldehid atau keton mana yang diperoleh.

Beberapa reaksi mirip lainnya
Jika anda melihat kembali persamaan-persamaan reaksi yang telah disebutkan di atas, tidak ada yang berubah pada 2,4-dinitrofenilhidrazin selama reaksi kecuali gugus -NH₂. Reaksi yang serupa bisa dihasilkan jika gugus -NH₂ terikat pada sesuatu yang lain.
Pada masing-masing kasus, reaksi akan terlihat sebagai berikut:

Dengan pereaksi berikut, yang berubah hanyalah sifat "X".
dengan hidrazin

Produk di atas adalah "hidrazon". Jika anda menggunakan propanon, maka produk itu adalah propanon hidrazon.
dengan fenilhidrazin

Produk di atas adalah sebuah "fenilhidrazon".
dengan hidroksilamin

Produk di atas adalah sebuah"oksim" – misalnya, etanal oksim.

Kata Pencarian Artikel ini:

reaksi aldehid, Pengertian reaksi adisi, fenilhidrazin, pengertian adisi, reaksi keton, reaksi aldehida, sifat-sifat aldehid dan keton, keton dan aldehid, adisi sederhana pada aldehid dan keton, reaksi-reaksi aldehid

Read More

Teori Asam Basa - Keras Lunak / HSAB (Hard Soft Acid and Base)

Teori HSAB (hard soft acid and base) yang menggolongkan asam dalam tiga kategori (asam keras, sedang dan asam lunak) dan basa juga dalam tiga kategori (basa keras, sedang dan basa lunak) merupakan pengembangan dari teori asam basa Lewis.
Asam lewis meliputi:
1. H⁺, karena memiliki orbital kosong 1s
2. senyawa yang kekurangan elektron valensi menurut aturan oktet, seperti BeH₂, AlH₃, dan BH₃
3. Spesies yang memiliki kemampuan untuk menambah elektron valensinya lebih dari 8, seperti PR₃, dan SR₂
4. Spesies yang memiliki ikatan rangkap polar sehingga memiliki kutub positif sehingga dapat menarik pasangan elektron, seperti R₂C=O, O=C=O, dan O=S=O
Sedangkan basa lewis meliputi:
1. Carbanion, R₃C:^-
2. NH₃, PH₃, AsH₃, SbH₃, dan basa konjugasinya dan turunanya (PR₃ dll)
3. H₂O, H₂S, basa konjugasinya dan turunanya.
4. Anion-anion halida
5. Senyawa yang memiliki ikatan rangkat dua dan ikatan rangkap tiga dan ion-ionnya.

Read More

Pengaruh Keberadaan Ion Sejenis terhadap Kelarutan Suatau Zat…

Jika AgCl dilarutkan dalam larutan NaCl atau larutan AgNO₃, ternyata kelarutan AgCl dalam larutan tersebut lebih kecil jika dibandingkan dengan kelarutan AgCl dalam air murni. Hal ini disebabkan karena adanya ion sejenis yang ada dalam larutan. Ion Cl^- dari NaCl ion Ag⁺ dari AgNO₃ akan mempengaruhi kesetimbangan
AgCl (s)    -->     Ag⁺ (aq)  +  Cl^- (aq)
Sesuai dengan asas le Chatelier, "apabila pada sistem kesetimbangan yang sedang berlangsung dilakukan suatu aksi, timbul reaksi dari sistem sehingga pengaruh aksi tersebut dapat diperkecil", penambahan Ag⁺ atau Cl^- akan menggeser kesetimbangan ke kiri, sehingga AgCl yang larut makin sedikit
Jadi adanya ion sejenis akan memperkecil kelarutan suatu elektrolit. Makin banyak ion sejenis yang ada dalam larutan, makin kecil kelarutan elektrolit tersebut.
Memahami pengaruh ion sejenis dalam kelarutan suatu zat maka perhatikan ilustrasi berikut: Apabila anda mempunyai sebuah keranjang dan beberapa bola sebagai berikut:

Read More