UJIAN AKHIR SEMESTER

UJIAN AKHIR SEMESTER 

NAMA                       : BOBY LASMANA
NIM                           : F1C111014

MATAKULIAH        : KIMIA ORGANIK FISIK

JUMLAH SKS         : 3 SKS

DOSEN                    : Dr. SYAMSURIZAL

WAKTU                   : KAMIS JAM 09:00 WIB S/D JUMAT JAM 16:00 WIB

PETUNJUK            : Anda boleh mengerjakan soal ini secara kelompok, buatlah kelompok maksimal 4 orang. Tulis sumbangan pikiran dari masing – masing anggota kelompok dalam menjawab soal ini. Anggota kelompok yang tidak berkontribusi tidak pelu dimasukkan dalam kelompok. Jawaban masing – masing kelompok tidak boleh sama, bila ditemukan sama dipastikan anda akan GAGAL. Jawaban diserahkan ke UNJA PASAR paling lambat hari Jumat tanggal 24 Januari 2013, Jam 16:00 dalam bentuk softcopy. Selain itu setiap anda wajib memasukan jawaban diblog masing-masing.

1. Sebagai orang kimia, anda tentu mengenal TNT yaitu bom yang banyak digunakan dalam medan perang. Kalau senyawa ini dibuat jelaskan bagaimana cara mengontrol laju reaksi dan sekaligus mengontrol termodinamikannya. Kemukakan pula pendekatan kimia untuk mengendalikan kemungkinan terjadinya ledakan. 

Jawaban : (BOBY LASMANA : F1C111014)

TNT (Trinitrotoluene) merupakan senyawa turunan benzena yang bersifat mudah meledak, senyawa TNT diperoleh melalui reaksi nitrasi toluena. TNT digunakan sebagai bahan peledak untuk kepentingan militer dan pertambangan. 

      Cara mengontrol laju reaksi dan mengontrol termodinamika pembuatan TNT adalah sebagai berikut:

           1.       memperhatikan luas permukaan bidang sentuhnya, semakin banyak tempat terjadinya tumbukan antar partikel zat yang bereaksi sehingga laju reaksi akan semakin meningkat juga.

       2.      Pengaruh konsentrasi reaktan terhadap laju reaksi dapat dijelaskan dengan menggunakan teori tumbukan. Semakin tinggi konsentrasinya berarti semakin banyak molekul dalam setiap satuan luas ruangan; dengan demikian tumbukan antar molekul akan semakin sering terjadi. Semakin banyak tumbukan yang terjadi, berarti kemungkinan untuk menghasilkan tumbukan yang efektif akan semakin besar sehingga reaksi berlangsung lebih cepat.

3.      Tekanan, Pada reaksi yang reaktannya berwujud gas, peningkatan tekanan dapat meningkatkan laju reaksi. Jika tekanan meningkat, maka volumenya akan berkurang sehingga konsentrasi gas akan meningkat (konsentrasi berbanding terbalik dengan volume; ). Jika volumenya berkurang, maka memungkinkan bertambahnya jumlah tumbukan yang terjadi karena setiap molekul menjadi lebih berdekatan jaraknya.

4.      Suhu, Pada umumnya, suhu yang semakin tinggi akan semakin mempercepat reaksi. Meningkatnya suhu akan memperbesar energi kinetik molekul reaktan. Oleh karena itu, gerakan antar molekul reaktan akan semakin acak sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan antar molekul akan semakin besar.Akibatnya tumbukan yang efektif akan mudah tercapai dan energi aktivasi akan mudah terlampaui.

5.      Katalis, Suatu katalis mungkin dapat terlibat dalam proses reaksi atau mengalami perubahan selama reaksi berlangsung, tetapi setelah reaksi itu selesai maka katalis akan diperoleh kembali dalam jumlah yang sama.Katalis dapat mempercepat reaksi dengan cara mengubah jalannya reaksi. Jalur reaksi yang ditempuh tersebut mempunyai energi aktivasi ( Ea ) yang lebih rendah daripada jalur reaksi yang ditempuh tanpa katalis. Artinya : katalis berperan untuk menurunkan energi aktivasi ( Ea )Setelah ledakan, TNT terurai sebagai berikut:                                                                  

      2C₇H₅N₃O₆ → 3N₂ + 5H₂O + 7CO + 7C

     Reaksi ini eksotermik dengan energi aktivasi yang tinggi. Adanya karbon pada produk, menyebabkan ledakan dan karena TNT memiliki kelebihan karbon, campuran bahan peledak yang kaya dengan senyawa oksigen dapat menghasilkan lebih banyak energi per kilogram dari TNT saja. Untuk menekan/mengendalikan laju ledakan hal yang harus diperhatikan adalah tekanan dan suhu.

2. Reaksi – reaksi radikal bebas lazimnya sukar dikontrol untuk mendapatkan suatu produk tunggal dalam jumlah banyak. Kemukakan apa saja upaya yang dapat anda lakukan untuk mengendalikan laju propagasi reaksi, berikan contoh reaksinya. 

Jawaban :(BOBY LASMANA : F1C111014)

Dengan adanya inhibitor radikal bebas menghambat suatu reaksi radikal bebas. Sebuah inhibitor kadang – kadang dirujuk sebagai “perangkap” radikal bebas. Kerja yang lazim suatu inhibitoor radikal bebas ialah bereaksi dengan radikal bebas reaktif membentur radikal bebas tak reaktif dan relatif stabil.

Suatu inhibitor digunakan untuk menghambat auto-oksidasi disebut antioksidan. Fenol – fenol, senyawa dengan suatu gugus –OH yang terikat pada karbon cincin aromatik, merupakan antioksidan yang efektif, produk radikal bebas senyawa – senyawa ini terstabilkan secara resonansi dan karena itu tak reaktif dibandingkan dengan radikal bebas lainnya.

Reaksi propagasi radikal bebas dapat dikendalikan dengan cara terminasi, reaksi berantai berantai (propagasi) berhenti setelah satu atu kedua reaktan habis digunakan. Pada tahapan ini radikal – radikal akan saling bereaksi menghasilkan molekul baru yang relatif stabil.

Tahapan terminasi dapat dimanipulasi dengan penambahan agen pendeaktivasi radikal  (nitrogen dioksida (NO₂)). 

3. Buatlah senyawa 3-metil heksanol dengan menggunakan senyawa etana sebagai bahan dasar. 

Jawaban  : (BOBY LASMANA ; F1C111014)

            3-metil heksanol dapat dibuat dengan mereaksikan suatu atom C primer (etana) dengan atom C sekunder (3-metil butana) yang ditambahkan dengan air dalam suasana asam. 

4. Jelaskan peran Kimia Organik Fisis dalam menjelaskan kemudahan suatu organik mengalami sublimasi. Berikan contoh senyawa organiknya.
 jawaban : (BOBY LASMANA : F1C111014)

Peranan kimia organik fisik memperlihatkan mkanisme reaksi kimia organik dan efek  perubahan, reaksi perubahan, terutama struktur reaktan pada reaktivitasnya dalam reaksi-reaksi. Begitu pula dalam sublimasi,  suatu padatan diubah menjadi uap  tanpa melalui  fase  cair,  yang kemudian  terkondensasi pada  permukaan  dingin  dalam  keadaan  murni.  Tidak  banyak  padatan  yang  dapat menyublim dengan mudah, karena mereka biasanya mepunyai  tekanan uap  yang  rendah. Akan  tetapi,  beberapa  padatan  mempunyai  tekanan  uap  yang  tinggi  karena  struktur molekulnya dalam keadaan padat menghasilkan gaya  intermolekul yang  lemah. Senyawa-senyawa seperti  itu dapat dimurnikan dengan cara sublimasi, dan meninggalkan pengotor  yang  tekanan  uapnya  jauh  lebih  rendah.  Seperti  halnya  dengan  distilasi, kecepatan sublimasi  dapat  ditingkatkan  dengan  cara  memanaskan. Pada umumnya, suhu yang semakin tinggi akan semakin mempercepat reaksi. Meningkatnya suhu akan memperbesar energi kinetik molekul reaktan. Oleh karena itu, gerakan antar molekul reaktan akan semakin acak sehingga kemungkinan terjadinya tumbukan antar molekul akan semakin besar.Akibatnya tumbukan yang efektif akan mudah tercapai dan energi aktivasi akan mudah terlampaui. contoh  pada  kondisi  penurunan  tekanan, tapi jangan memanaskan senyawa hingga pada titik lelehnya.

            Alat sublimasi terdiri atas tabung bermulut lebar yang dapat dihubungkan ke pemakuman; kedalam tabung tersebut dipasang tabung berdiameter lebih kecil dengan aliran air masuk dan keluar. Contoh yang akan disublimasi ditempatkan dalam dasar tabung luar dan dipanaskan, jika perlu dibawah kondisi vakum. Uap akan terkondensasi ulang pada permukaan dingin yang dikenal sebagai cold finger. Alat dirancang sedemikian rupa sehingga ruang antara contoh dengan cold finger kecil. Ketika sublimasi selesai, cold fingger dapat dilepaskan dengan hati – hati dan padatan yang diperoleh dikeruk. Contoh senyawanya adalah senyawa aromatik yaitu benzena, asam benzoat dan naftalen.