Post on 18-Feb-2015
description
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.