EKSPERIMEN 3: ALKOHOL, ESTER DAN AMIDA

TUJUANUntuk menyediakan sampel etanol dan untuk

menyiasat sifat-sifat kimia etanol.

TEORI Etanol adalah salah satu tindak balas

organik yang terawal yang digunakan oleh

manusia. Kesan-kesan yang memabukkan

penggunaan etanol telah dikenali sejak zaman

kuno. Etanol telah digunakan oleh manusia

sejak zaman prasejarah sebagai bahan yang

memabukkan. Sisa-sisa kering pada tembikar

berusia 9000 tahun ditemui di China

membayangkan bahawa orang Neolitik yang

digunakan minuman beralkohol. Walaupun

penyulingan diketahui oleh orang Yunani awal

dan orang-orang Arab, pengeluaran pertama

yang direkodkan alkohol dari anggur suling

oleh Sekolah alchemists Salerno dalam abad

ke-12.

Etanol, juga dikenali sebagai etil

alkohol. Sifat-sifat etanol adalah, mudah

terbakar, cecair tanpa warna dan mempunyai

bau yang tajam. Etanol boleh larut apabila

bercampur dengan air sepenuhnya untuk

membentuk satu larutan homogen. Ia

terbakar dalam udara dengan nyalan biru

untuk menghasilkan karbon dioksida dan air.

Kerana sifat-sifat yang ada pada

etanol, dan sesuai juga dikenali sebagai jenis

alkohol yang terdapat dalam minuman

beralkohol, ia juga digunakan dalam

termometer, sebagai pelarut, dan sebagai

bahan api. Etanol telah digunakan sebagai

bahan api lampu di Amerika Syarikat seawal

sebagai 1840. Kereta Ford Model T

menggunakan etanol sehingga 1908 Dalam

penggunaan biasa, Bir dan wine merupakan

hasil yang diperolehi daripada proses

penapaian glukosa dengan yis. Yis

mengandungi enzim yang menjadi pemangkin

kepada pecahan glukosa kepada etanol dan

karbon dioksida.

Etanol atau alkohol etil ialah sebatian

kimia yang ditemui di dalam minuman

berakohol atau arak. Selain digunakan di

dalam arak, etanol juga digunakan sebagai

bahan api bagi menggantikan gasolin. Struktur

kimia etanol ialah:

C2H5OH

Etanol asli ialah cecair jernih yang

mudah terbakar dengan titik didih pada 78.5

°C dan titik beku pada - 114.5 °C. Etanol

digunakansebagai bahan anti-beku dan

mempunyai bau vodka.Ketumpatan etanol

ialah 789 g/l, iaitu kurang 20% daripada

ketumpatan air. Etanol mudah larut dalam air,

dan merupakan pelarut yang baik untuk

pewangi, cat, dan tinktur. Ini membolehkan

perisa ditambah ke dalam etanol semasa

proses pembruan ( brewing ).

Etanol juga boleh digunakan sebagai

pembasmi kuman (70% hingga 85% etanol).

Larutan tersebut boleh membunuh organisma

dengan cara mengubah protein dan melarut

lipid, dan menghalang kebanyakan bakteria,

kulat, dan sesetengah virus.Namun, etanol

tidak berkesan terhadap spora bakteria.

Disebabkan sifat ini, etanol boleh disimpan

untuk tempoh masa yang sangat lama

(sebagai minuman alkohol).

Etanol merupakan asid lemah, lebih

lemah daripada air dan membentuk ion

etanoat( C2 H5 O).

Dalam eksperimen ini, suatu larutan

glukosa yang dibiarkan untuk menapai. Pelajar

kemudian menguji produk penapaian. Etanol

yang bertujuan untuk kegunaan industri juga

dihasilkan daripada etilena. Etanol telah

digunakan secara meluas sebagai pelarut

penggunaannya , termasuk aroma, perisa,

pewarna, dan ubat-ubatan. Dalam bidang

kimia, ia penting untuk sintesis produk-produk

lain. Ia dijadikan sebagai bahan api untuk

menghasilkan haba dan cahaya, dan baru-

baru ini sebagai bahan api untuk enjin

pembakaran dalaman.

Ethanol adalah alkohol rantai lurus,

dan formula molekul ialah C₂H₅OH. Formula

empirik adalah C₂H₆O. ,CHɜ-CH₂-OH, yang

menunjukkan bahawa karbon kumpulan metil

(CHɜ)

RADAS Glukosa, kentang, nenas, nasi, pisang, yis, air

kapur, air suling, air paip, kalium dikromat (VI),

asid sulfrik pekat, kertas turas, kelalang kon,

bikar, silinder penyukat, kelalang penyuling,

gabus dengan tiub penyalur, gabus dengan

satu lubang, kasa dawai, penunu Bunsen,

turas, tiub didih, kertas litmus biru, rak tabung

uji, penitis dan forsep.

PROSEDUR

A. Untuk menyediakan sampel etanol1. 20g serbuk glukosa ditimbang

menggunakan penimbang digital.

2. Larutan glukosa dilarutkan dalam

150cm3 air suling di dalam kelalng kon

yang bersih.

3. Air suam dimasukkan ke dalam 10g yis

dan dikacau sehingga sebati.

4. Campuran air suam dan yis

dimasukkan ke dalam kelalang

kon,larutan glukosa ditambahkan ke

dalam kelalang kon dan digoncangkan

dengan baik.

5. Kelalang kon ditutup dengan gabus

yang telah dipasangkan dengan salur

penghantar. Hujung salur penghantar

yang satu lagi dimasukkan ke dalam air

kapur yang terkandung dalam sebuah

tabung didih.

6. Susunan radas seperti rajah 1(a).

7. Radas ditinggalkan pada suhu yang

sesuai (35 OC) selama 4-5 hari.

8. Perubahan pada warna air kapur

diperhatikan.

9. Selepas 4- 5 hari, kandungan di dalam

kelalang kon dituras dan hasil turasan

dimasukkan ke dalam kelalang

penyulingan.

10. Radas penyulingan disediakan seperti

rajah 1(b).

11. Hasil turasan dalam kelalang

penyulingan dipanaskan dan

dikumpulkan di dalam sebuah kelalang

kon yang kecil pada suhu 78 oC hingga

80 OC.

12. Pemerhatian dilakukan dari segi warna

dan bau ke atas hasil sulingan.

13. Ulang langkah 1-12 menggunakan

kentang, nenas, nasi, pisang untuk

menggantikan glukosa.

B. UNTUK MENGKAJI SIFAT KIMIA ETANOL

B-1 Untuk menyiasat kebolehbakaran etanol

PROSEDUR1. 2 cm3 yang telah diperolehi daripada

proses penyulingan dituang ke dalam

mangkuk pijar.

2. Etanol kemudiannya diuji dengan kayu

uji berbara.

3. Pemerhatian dilakukan ke atas

nyalaan.

KEPUTUSAN UJIAN PEMERHATIANKemudahbakaran Sangat mudah

terbakarWarna nyalaan BiruKejelagaan Tiada jelaga

B-2 Untuk menyiasat pengoksidaan etanol

PROSEDUR1. 10cm3 larutan kalium dikromat (VI)

K₂Cr₂O₇ dimasukkan ke dalam tabung

didih.

2. 10 titis asid sulfrik pekat dititiskan ke

dalam tabung didih menggunakan

penitis.

3. 3cm3 etanol dimasukkan ke dalam

campuran larutan.

4. Susunan radas disediakan seperti

rajah 3.

5. Tabung didih yang mengandungi

campuran larutan dididihkan sehingga

larutan mendidih.

6. Hasil larutan yang dididihkan dihidu

untuk mengesan baunya.

KEPUTUSANSebelum Selepas

Warna jingga Warna hijau kekuninganBerbau wangi

SOALAN1. Namakan enzim yang hadir dalam yis

yang menguraikan glukosa kepada

etanol?

Enzim zimase

2. Tulis persamaan kimia seimbang untuk

mewakili penguraian glukosa kepada

etanol.

C₆ H₁₂O₆(aq) 2C₂H₅OH(aq) +

2CO₂(g)

3. Terangkan penggunaan penyulingan

berperingkat dalam eksperimen ini.

Tujuannya adalah untuk mengasingkan

C2H5OH daripada bercampur dengan

glukosa C6H5OH dan air H2O.

4. Tulis persamaan kimia yang seimbang

untuk mewakili pembakaran etanol.

C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O

5. Apakah fungsi larutan kalium

permanganate dalam eksperimen ini?

Untuk mengoksidakan etanol.

6. Tuliskan persamaan kimia yang

seimbang untuk mewakili

pengoksidaan etanol.

C2H5OH + 2O CH3COOH + H2O

7. Ramalkan pemerhatian anda apabila

radas seperti gambarajah 1 disediakan

dan dibiarkan selama lebih daripada

seminggu. Jelaskan jawapan anda.

Dua lapisan akan terbentuk. Lapisan atas

adalah cecair jernih yang berwarna sedikit

kekuningan manakala lapisan bawah

adalah mendakan kuning. Ini menunjukkan

bahawa glukosa dan yis telah

bertindakbalas dan proses penapaian telah

pun berlaku. Air kapur dalam tabung didih

yang disambung dengan salur penghantar

menjadi keruh. Ini menunjukkan bahawa

karbon dioksida telah dibebaskan semasa

proses penapaian berlaku. Bau hasil

penapaian adalah berbau masam seperti

cuka. Hasil keseluruhan menunjujjan

bahawa bahan-bahan telah teroksida.

8. Adakah etanol boleh digunakan

sebagai bahan api kenderaan?

Jelaskan jawapan.

Boleh, kerana pembakaran yang lengkap

tiada jelaga, lebih bersih, mengurangkan

pencemaran dan dijadikan sebagai bahan

bakar alternatif. Mudah diperolehi daripada

sisa-sisa tumbuhan dan amat efektif.

PERBINCANGANTujuan eksperimen yang dijalankan

adalah untuk menyediakan sampel etanol

dan menguji sifat kimia etanol. Bahagian A

iaitu menyediakan sampel etanol. Bahan dan

radas telas disediakan.bahan yang digunakan

adalah 20g sebuk glukosa dan dicampurkan

dengan 150cm3 air suling di dalam kelalang

kon. 10g yisdicampur dengan air suam yang

bersuhu 37ᵒC.

Air bersuhu 37ᵒC digunakan kerana

suhu tersebut adalah paling sesuai untuk

tidakbalas yis. Sukatan yis dan gula ditimbang

dengan berhati-hati. Langkah berjaga-jaga

juga dibuat semasa menyukat isipadu yis dan

glukosa.seterusnya campuran larutan glukosa

dan yis di tutup dengan penutup getah yang

disambung dengan salur kaca. Hujung salur

kaca di sambung pada sebuah tabung uji yang

mengandungi air kapur..

Air kapur digunakan kerana ia adalah

penguji karbon dioksida.Langkah berjaga-jaga

dilakukan dengan memastikan bahawa

hujung salur penghantar sentiasa direndam

dalam air kapur

Setelah dibiarkan seketika didapati

gelembung-gelembung udara keluar daripada

salur kaca pada air kapur.Warna air kapur

berubah dari jernih menjadi keruh. Ini

menunjukkan bahawa karbon dioksida telah

dihasilkan akibat pengoksidaan yis dan

glukosa.Seterusnya radas disimpan selama

beberapa hari untuk melengkapkan proses

penapaian. Hasil penapaian dihidu dan di

dapati bau nya masam seperti cuka.

Seterusnya hasil penapaian dituras

menggunakan kertas turas dan corong turas.

Langkah berhati-hati dilakukan semasa

menuang campuran larutan ke dalam corong

turasan dengan memastikan bahagian bawah

yang ditinggalkan.

Ini adalah untuk mengelakkan proses

turasan dan penyulingan mengambil masa

yang lama untuk dijalankan.kertas turas

hendaklah dilibat dengan sempurna sebanyak

8 kali lipatan untuk mendapatkan hasil yang

baik. Basahkan kertas semasa meletakkan

kertas turas di dalam corong turas untuk

memastikan kertas turas dalam keadaan yang

baik.

Hasil turasan seterusnya digunakan

untuk penyulingan berperingkat etanol..

Langkah berhati-hati dilakukan dengan

menyediakan bikar 500 cm³ untuk mengisi air

kukusan bagi tujuan meletakkan kelalang kon

iaitu hasil kutipan etanol.dan air kukusan bagi

meletakkan kelalang bulat yang diisi dengan

etanol daripada pemanaasan secara terus

memandangkan larutan tersebut mudah

terbakar. Radas kemudian dipasang dengan

berhati-hati kerana radas radas-radas terdiri

dari bahan yang mudah pecah. Salur getah

dipasang dengan betul pada condenser liebig

iaitu, bahagian bawah adalah saluran air

masuk dan dibahagian atas adalah laluan air

keluar. Air di pasang berterusan sepanjang

eksperimen dijalankan untuk menyejukkan

wap air dan mengelakkan wap air terbebas

keluar dan mengurangkan hasil etanol yang

dikumpul. Pastikan bahawa air telah air telah

penuh dalam kondenser,sebelum api penunu

bunsen dinyalakan.Kondenser digunakan

adalah untuk menukarkan wap hasil peringkat

kepada cecair. Air yang dialirkan berterusan

akan menyejukkan condenser dan

membolehkan proses kondensasi iaitu

perubahan wap air kepada cecair.

Termometer yang dipasang pada kelalang

bulat adalah bertujuan untuk menyukat suhu

mengikut bacaan yang telah ditentukan pada

78ᵒC hingga 80ᵒC.. Semasa memasang

thermometer tersebut, langkah berhati-hati

dibuat agar termometer tidak pecah dan

memastikan bahawa bebuli termometer

berada betul-betul di bahagian mulut salur

kondenser. Ini adalah kerana wap air yang di

hasilkan daripada pemanasan etanol betul-

betul terkena pada bebuli termometer.Hasil

kutipan adalah etanol yang tulen adalah jernih

dan tidak berwarna. Baunya manis dan

harum.Hasil etanol tulen seterusnya

hendaklah segara di tuang untuk ujikaji

pembakaran etanol, kerana ia cepat terbakar

dan meruap di dalam udara.

Pada eksperimen seterusnya, mengkaji

pembakaran etanol, 10cmᶟ . Langkah berjaga-

jaga perlu dilakukan kerana etanol adalah

mudah terbakar. Untuk mendapatkan hasil

dan keputusan yang tepat, ujian pembakaran

sebaik-baiknya dilakukan pada tempat yang

gelap. Dan bebas daripada angina.Langkah

berjaga-jaga juga dilakukan dengan

memastikan bara kayu uji tidak termasuk ke

dalam larutan etanol.Pemerhatian terhadap

warna api, kejelagaan dan kemudahbakaran

dicatatkan.Didapati, warna api adalah biru, ini

menunjukkan api nya sangat panas, tidak

berjelaga dan sangat mudah terbakar.

Bagi eksperimen pengoksidaan etanol,

10cmᶟ larutan kalium dikromat(VI) K₂Cr₂O₇,

10 titis asid sulfirik pekat dan 3cmᶟ etanol,

digunakan. Larutan kalium dikromat dan asid

sulfirik pekat digunakan kerana bahan

tersebut dapat membantuproses

pengoksidaan etanol.Larutan disukat dengan

berhati-hati mengikut ukuran yang betul.

Semasa menuang larutan sulfirik

pekat,langkah berjaga-jaga perlu diambil

kerana larutan tersebut sangat berbahaya

apabila terkena anggota badan yang akan

mengakibatkan melecur. Radas disediakan

untuk memanaskan campuran larutan. Larutan

dipanaskan dalam kukus air bagi

mengelakkan pemanasan secara terus kerana

larutan tersebut sangat mudah terbakar.

Larutan dibiarkan sehingga mendidih.

Keputusan yang diperolehi mendapapati

warna larutan berubah daripada perang/jingga

kepada warna kuning kehijauan. Baunya juga

wangi, manis dan harum.

Kelemahan yang berlaku semasa

menjalankan eksperimen adalah, masa

pemanasan agak terlalu lama..Tenaga haba

yang tinggi dan masa yang lama digunakan

untuk memecahkan molekul-molekul yang

tersusun kompleks. Proses turasan juga

memakan masa yang agak lama. Alternatifnya

adalah menyediakan lebih daripada satu

penuras.dan kertas turas diganti apabila air

turasan agak perlahan turun. Semasa api

menyala di dalam mangkuk pijar ,telah berlaku

percikan-percikan api.Ini kerana bara dari lidi

telah termasuk ke dalam mangkuk pijar

tersebut.Oleh yang demikian ,semasa

menyalakan hasil sulingan hendaklah sentiasa

memastikan bara daripada lidi tidak masuk ke

dalam mangkuk pijar tersebut. sudah lama

disimpan.Kekotoran-kekotoran yang terdapat

pada condenser liebig hendaklah dibersihkan

supaya tidak menganggu keputusan

eksperimen.

Cadangan eksperimen yang lain boleh

dilakukan dengan menggunakan buah-buahan

yang dihancurkan sepert nenas, pisang , betik

dan sebagainya menggantikan glukosa

dengan mengikut semula langkah-angkah

eksperimen yang telah dijalankan .

KESIMPULANDaripada eksperimen yang telah

dijalankan menunjukkkan bahawa etanol

adalah cecair yang mempunyai bau yang

tajam. Etanol mudah terbakar dengan nyalaan

biru untuk menghasilkan karbon dioksida dan

air. Salah satu kaedah yang digunakan untuk

menyediakan etanol adalah melalui proses

penapaian glukosa. Apabila glukosa

dicampurkan dengan yis, dan dibiarkan

selama beberapa hari, proses penapaian

berlaku. Etanol dan gas karbon dioksida

terhasil. Apabila etanol dioksidakan ,akan

menghasilkan asid etanoik iaitu sejenis asid

karbosilik

Untuk mendapatkan keputusan yang

menunjukkan bahawa etanol yang tulen dapat

dihasilkan. Langkah-langkah eksperimen telah

diikuti dan dijalankan.

Langkah pertama adalah

menjalankana proses penapaian glukosa

Tindakbalas berlaku apabila larutan glukosa di

campur dengan yis mengikut sukatan yang

betul.Suhu air adalah 37⁰C kerana suhu

tersebut adalah paling sesuai untuk

tindakbalas yis. Hanya 10g yis digunakan

kerana dengan penambahan yis,akan

menambahkabnn lagi proses pembuakan

yang berlaku.

Tindakbalas semasa penapaian di

antara larutan glukosa dan yis menghasilkan

etanol dan gas karbon dioksida. Air kapur

akan menjadi keruh apabila gas hasil

tindakbalas proses penapaian di uji. Namun

etanol yang dihasilkantidak tulen. Untuk

mendapatkan etanol yang lebih tulen, proses

penyulingan berperingkat dIlakukan. Hasil

kutipan etanol tulen dikutip pada suku 78⁰c

hingga 80⁰C. Hasil sulingan (etanol ) yang

dihasilkan berbau harum dan manis.Oleh

kerana itu ia amat sesuai dijadikan sebagai

bahan pelarut minyak wangi.

Dalam tindakbalas pengoksidaan,

kalium permaganat digunakan.Tindakbalas di

antara etanol dan kalium permaganat akan

menghasilkan aldehid dan kemudiannya asid

karboksilik iaitu asid etanoik.sifat lain bagi

etanol adalah tindakbalas Kumpulan –OH iaitu

etanol bertindakbalas dengan logam natrium

untuk menghasilkann garam dan

membebaskan hydrogen.manakala apabila

etanol ditindakbalas dengan asid etanoik,

ester akan terhasil.

Tindakbalas ini dinamakan tindakbalas

pengesteran. Hasilnya adalah berbau wangi

atau bau buah-buahan.tindakbalas etanol

yang seterusnya adalah tindakbalas

penyingkiran air. Penyingkiran air berlaku

apabila etanol dipanaskan bersama asid

sulfirik pekat.

Untuk menguji sifat kimia etanol, hasil

kutipan telah diuji dengan menggunakan kayu

uji berbara. Hasil ujikaji menunjukkan bahawa

etanol adalah larutan yang mudah terbakar.

Nyalaan berwarna biru dan tidak berjelaga.

Oleh sebab itu, ethanol juga sesuai adalah

salah satu altenatif dijadikan bahan api

kenderaan. Ia lebih mesra alam kerana

menggunakan baha-bahan atau sisa-sisa

tumbuhan.

Ia juga mengurangkan pencemaran

udara kerana pembakarannya tidak

menghasilkan jelaga.

Di luar Negara penggunaan etanol

sebagai bahan api amat berleluasa.

Penggunaan terbesar etanol sebagai bahan

bakar motor dan bahan tambahan bahan api.

Etanol juga boleh digunakan sebagai

bahan api roket, dan kini sedang dalam

perlumbaan pesawat berkuasa roket ringan.

Australia menggunakan Etanol tulen yang

diperoleh daripada sisa tebu sehingga 10%

dalam kereta. Etanol sebagai bahan api

mengurangkan pelepasan berbahaya karbon

monoksida, oksida nitrogen, dan lain-lain

bahan pencemar pembentukan ozon.