View
1.129
Download
7
Category
Preview:
DESCRIPTION
abcdefg
Citation preview
engertian PolimerKata Kunci: molekul raksasa, Monomer akrilonitril, orlon, pembentukan polimer, polimer
poliakrilonitril, politetra-fluoroetilena
Ditulis oleh Utiya Azizah pada 18-04-2009
Kita hidup dalam era polimer. Bahan-bahan polimer alam yang sejak dahulu telah dikenal dan
dimanfaatkan, seperti kapas, wool, dan damar. Polimer sintesis dikenal mulai tahun 1925, dan
setelah hipotesis makromolekul yang dikemukakan oleh Staudinger mendapat hadiah Nobel pada
tahun 1955, teknologi polimer mulai berkembang pesat. Beberapa contoh polimer sintesis yang
ada dalam kehidupan sehari-hari, antara lain serat-serat tekstil poliester dan nilon, plastik
polietilena untuk botol susu, karet untuk ban mobil dan plastik poliuretana untuk jantung buatan.
Apakah Anda pernah melihat ibu Anda menggoreng telur dengan menggunakan penggorengan
teflon? Bila struktur teflon ditentukan, maka molekul teflon ditemukan mengandung rantai karbon
dengan mengikat atom-atom fluorin. Tetra fluoroetena (tetra fluoroetilena) merupakan molekul
yang sangat non polar dan relatif kecil ukurannya serta cenderung berupa gas pada suhu kamar.
Bagaimana caranya molekul tetrafluoroetilena dalam wujud gas dapat bereaksi dengan molekul
lainnya membentuk molekul besar yang berantai panjang dan umumnya berupa padatan? Coba
perhatikan Gambar 1 untuk membantu Anda memvisualisasikan reaksi tersebut.
Gambar 1. Teflon memberikan suatu lapisan yang baik untuk wajan, karena teflon bersifat tidak
reaktif dan makanan tidak akan lengket pada wajan
Suatu molekul raksasa (makromolekul) yang terbentuk dari susunan ulang molekul kecil yang
terikat melalui ikatan kimia disebut polimer (poly = banyak; mer = bagian). Suatu polimer akan
terbentuk bila seratus atau seribu unit molekul yang kecil yang disebut monomer, saling berikatan
dalam suatu rantai. Jenis-jenis monomer yang saling berikatan membentuk suatu polimer
terkadang sama atau berbeda.
Sifat-sifat polimer berbeda dari monomer-monomer yang menyusunnya. Pada contoh diatas, teflon
(politetra-fluoroetilena) yang berwujud padat dibuat bila molekul-molekul gas tetra-fluoroetilena
bereaksi membentuk rantai panjang. Contoh lain, molekul-molekul gas etilena bereaksi
membentuk rantai panjang plastik polietilena yang ada pada kaleng susu. Dapatkah Anda mencari
contoh-contoh pembentukan polimer yang lain?
Beberapa contoh monomer ditunjukkan dalam Gambar 2, sedangkan Gambar 3 mengilustrasikan
pembentukan polimer.
Gambar 2. Beberapa contoh monomer dari kiri ke kanan: vinil klorida, propena, tetra-fluoroetilena,
dan stirena
Gambar 3. Monomer akrilonitril membentuk polimer poliakrilonitril (PAN), yang dikenall dengan
nama orlon, dan digunakan sebagai karpet dan pakaian “rajutan”. Ikatan rangkap pada karbon
dalam monomer berubah menjadi ikatan tunggal, dan berikatan dengan atom karbon lain
membentuk polimer.
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.
8.
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
2. 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
3. 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
C11H23COO
H
C15H32COO
H
C17H35COO
H
C17H33COO
H
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
Recommended